CN205508357U - 一种消隐延时可控的led平板显示控制系统 - Google Patents
一种消隐延时可控的led平板显示控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种消隐延时可控的LED平板显示控制系统，包括数据接口芯片、数据处理模块、延时模块、驱动输出接口和多组LED显示单元；数据接口芯片的输出端与数据处理模块的输入端信号连接；数据处理模块的消隐信号输出端与延时模块的输入端信号连接,延时模块的输出端信号并行输入驱动输出接口的并行输入端；驱动输出接口的并行输出端依次与多组LED显示单元的输入端信号连接。本实用新型所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，使用计数器和比较器结合的程序可控器件作为延时器，增加了延时器的延时间隔可控及易于调整，提高了对多行消隐窄脉冲同时启动带来的低灰噪声问题的缓解性能，降低了控制系统的电磁干扰，提升了显示屏的低灰显示效果。
Description
技术领域
本实用新型属于LED平板显示控制技术领域，尤其是涉及一种消隐延时可控的LED平板显示控制系统。
背景技术
小间距LED显示屏与传统的LED产品相比在分辨率、刷新率、灰度等级等方面都得到了大幅提升，且在户内使用的亮度要求很低，从驱动控制的角度看，显示亮度的降低意味着低灰阶的作用更加突出。
低灰阶数据位显示通常采用消隐的方式实现，比如最低位显示基准时间的1/512，次低位显示基准时间的1/256，以此类推得到9位数据的显示时间依次为基准时间的1/512、1/256、1/128、1/64、1/32、1/16、1/8、1/4、1/2。通过切割时间片的方式，既降低了亮度，又实现的相应的灰度，可以满足视频显示要求。
对于通用LED平板显示控制系统来说，如图1所示，主要包括数据接口芯片，可编程逻辑器件，外存储体，驱动输出接口。其中，数据接口芯片与可编程逻辑器件相连，可编程逻辑器件对数据流解码处理后存入外存储体中，然后又从外存储体将缓存数据读出，经图像的gamma变换、校正、亮度调整等处理后将数据串行输出给驱动输出接口。控制系统给LED显示面板的控制信号包括时钟(SCLK)、锁存(STB)、消隐(OE)和串行数据，其中时钟信号提供给移位寄存器的移位脉冲，每一个脉冲将引起数据移入或移出一位。锁存信号将移位寄存器内的数据送到锁存器，在消隐信号的控制下决定LED灯的亮灭。消隐信号是整屏亮度控制信号，也用于显示屏消隐，调整它的占空比就可以控制显示亮度的变化。时钟、锁存、消隐均是由1组信号经驱动输出n组信号，n组信号的相位相同，本实用新型主要牵涉到OE信号，所以图中主要标出了消隐信号。
控制卡通常具有16-32组输出数据，每组数据的控制信号同时到达驱动面板。对单控制卡控制范围内的具有n路数据线的LED显示单元，任何时刻都有并行的n路数据同时显示，这n路数据对应数据位的脉冲也是同时启动的，如图2所示，对于Bit1数据位，其脉冲宽度为基准时间的1/256，每场图像在显示该数据位时，n路消隐脉冲沿同时跳变，产生图2所示的低电平窄脉冲，开启瞬间后又马上关闭，尖锐的脉冲产生的谐波给电路带来严重的电磁干扰。
低灰度数据位对应的窄脉冲中含有较多高频成份，容易对电子系统产生干扰，影响低灰度显示效果。当16-32路LED灯同一时刻启动消隐信号，低灰度噪声在瞬间叠加，可能导致显示屏上出现杂乱的散点，尤其是低灰图像的边缘位置，严重影响了低灰度显示效果。
中国专利CN102903329A和CN103413540A着重解决了低灰度数据有效性问题，在一定程度上保证了灰度细节。但是，多行低灰度数据位对应的窄脉冲仍旧同时启动，脉冲越窄，干扰越大，低灰度噪声的瞬间叠加仍旧严重影响显示屏的低灰度显示效果。
发明内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种消隐延时可控的LED平板显示控制系统，以实现LED平板显示中消隐信号的延时可控，用以缓解多行消隐窄脉冲同时启动带来的低灰噪声问题，降低控制系统的电磁干扰，提升显示屏的低灰显示效果。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种消隐延时可控的LED平板显示控制系统，包括数据接口芯片、数据处理模块、延时模块、驱动输出接口和多组LED显示单元；
所述数据接口芯片的输出端与所述数据处理模块的输入端信号连接；
所述数据处理模块的消隐信号输出端与延时模块的输入端信号连接,延时模块的输出端信号并行输入所述驱动输出接口的并行输入端；
所述驱动输出接口的并行输出端依次与所述多组LED显示单元的输入端信号连接。
进一步的，所述延时模块包括计数器和多个比较器，所述数据处理模块的消隐信号输出端分为两路，一路与所述计数器的输入端信号连接，另一路与并联的多个比较器的一个输入端信号连接，所述计数器的输出端与该并联的多个比较器的另一输入端信号连接，所述并联的多个比较器的输出端信号并行输入所述驱动输出接口的并行输入端。
进一步的，所述消隐延时可控的LED平板显示控制系统还包括一与所述数据处理模块信号连接的外存储体。
进一步的，所述消隐延时可控的LED平板显示控制系统还包括一通过电源线与所述数据处理模块电连接的电源输入接口。
进一步的，所述消隐延时可控的LED平板显示控制系统还包括一显示面板，所述多组LED显示单元固设在所述显示面板的内侧。
进一步的，所述消隐延时可控的LED平板显示控制系统还包括一与所述数据处理模块信号连接的光线传感器，所述光线传感器固设在所述显示面板的外侧。
进一步的，所述显示面板的四周固设有一支撑框。
进一步的，所述消隐延时可控的LED平板显示控制系统还包括湿度传感器、风扇和通风管，所述湿度传感器与所述数据处理模块信号连接，该湿度传感器固设在所述支撑框与所述显示面板的连接处，所述风扇固设在所述支撑框上，该风扇通过控制开关与所述电源输入接口电连接，所述控制开关的控制端与所述数据处理模块信号连接，所述通风管首端与所述风扇的出风口对接，末端设有多路朝向所述显示面板的通风歧管，所述通风歧管均匀固设在所述支撑框上。
进一步的，所述通风歧管的管口位于所述显示面板的外侧并与该显示面板平行。
相对于现有技术，本实用新型所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统具有以下优势：
(1)本实用新型所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，使用计数器和比较器结合的程序可控器件作为延时器，增加了延时器的延时间隔可控及易于调整，提高了对多行消隐窄脉冲同时启动带来的低灰噪声问题的缓解性能，降低了控制系统的电磁干扰，提升了显示屏的低灰显示效果。
(2)本实用新型所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，通过光线传感器和湿度传感器的设置，增加显示面板对外界环境的感应，进而调整LED显示单元的亮度及显示面板上保护器件的工作状态，以提高显示单元的显示效果以及显示单元的使用寿命。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为通用LED平板显示控制系统框图；
图2为传统的n路低灰度消隐脉冲同时启动示意图；
图3为本实用新型实施例所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统原理示意图；
图4为本实用新型实施例所述的延时模块原理示意图；
图5为本实用新型实施例中所述的低灰度消隐脉冲错位启动示意图。
附图标记说明：
1-数据接口芯片；2-数据处理模块；3-延时模块；31-计数器；32-比较器；4-驱动输出接口；5-LED显示单元；6-外存储体；7-电源输入接口；8-光线传感器；9-湿度传感器；10-风扇；11-控制开关。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图3所示，本实用新型包括数据接口芯片1、数据处理模块2、延时模块3、驱动输出接口4和多组LED显示单元5；
数据接口芯片1的输出端与数据处理模块2的输入端信号连接；
数据处理模块2的消隐信号输出端与延时模块3的输入端信号连接,延时模块3的输出端信号并行输入驱动输出接口4的并行输入端；
驱动输出接口4的并行输出端依次与多组LED显示单元5的输入端信号连接；
数据处理模块2对经数据接口芯片1输入的数据流进行解码及图像处理，将处理后的数据经延时模块3延时后串行输出给驱动输出接口4，控制系统给LED显示单元5的控制信号包括时钟、锁存、消隐和串行数据，时钟、锁存信号均是由数据处理模块2给出一组信号经驱动输出接口4驱动后输出的多组加强信号，多组信号相位相同，消隐信号是数据处理模块2给出的多组信号经延时模块3延时后再经驱动输出接口4驱动输出的多组信号
如图4所示，延时模块3包括计数器31和多个比较器32，数据处理模块2的消隐信号输出端分为两路，一路与计数器31的输入端信号连接，另一路与并联的多个比较器32的一个输入端信号连接，计数器31的输出端与该并联的多个比较器32的另一输入端信号连接，并联的多个比较器32的输出端信号并行输入驱动输出接口4的并行输入端，比较器32将输入端输入的初始消隐信号和计数器31输入的信号进行对比，经该比较器32的控制程序的控制实现对初始消隐信号的输出延时。
数据处理模块2和延时模块3均为可编程逻辑器件中的功能模块。
消隐延时可控的LED平板显示控制系统还包括一与数据处理模块2信号连接的外存储体6，用以实现显示数据的缓存及读取。
消隐延时可控的LED平板显示控制系统还包括一通过电源线与数据处理模块2电连接的电源输入接口7，为数据处理模块2提供电源。
消隐延时可控的LED平板显示控制系统还包括一显示面板，多组LED显示单元5固设在显示面板的内侧。
消隐延时可控的LED平板显示控制系统还包括一与数据处理模块2信号连接的光线传感器8，光线传感器8固设在显示面板的外侧，数据处理模块2接收到光线传感器8的光线强度信号后，配合数据接口芯片1的数据信号进行数据处理，进而输出消隐信号等显示控制信号。
显示面板的四周固设有一支撑框。
消隐延时可控的LED平板显示控制系统还包括湿度传感器9、风扇10和通风管，湿度传感器9与数据处理模块2信号连接，该湿度传感器9固设在支撑框与显示面板的连接处，风扇10固设在支撑框上，该风扇10通过控制开关11与电源输入接口7电连接，控制开关11的控制端与数据处理模块2信号连接，通风管首端与风扇10的出风口对接，末端设有多路朝向显示面板的通风歧管，通风歧管均匀固设在支撑框上。
通风歧管的管口位于显示面板的外侧并与该显示面板平行。
当显示面板较为潮湿时，湿度传感器9向数据处理模块2发送湿度信号，数据处理模块2分析处理后向控制开关11发出控制信号，控制开关11闭合，电源输入接口7外端连通电源，该电源输入接口7与风扇10连通，风扇10开始转动，风扇10转动带动的空气流由风扇10的出风口进入通风管，再由通风岐管的管口输出，通风岐管的管口位于显示面板的外周，与显示面板平行的同时朝向显示面板，则显示面板的外表面在风扇10的作用下形成空气流，加速了显示面板的干燥速度，避免显示面板因长时间潮湿而出现漏电现象。
本实用新型中的显示控制系统设定单控制卡控制范围为128像素点宽、128像素点高，显示单元为1/8扫描方式，共含16路数据通道，即比较器32和LED显示单元5数目为16，采用如图3所示的显示控制系统，数据处理模块2对数据流解码处理后存入外存储体6中，然后数据处理模块2将外存储体6中的缓存数据读出，经图像处理后将数据串行延时输出给驱动输出接口4，控制系统给LED显示单元的控制信号包括时钟、锁存、消隐和串行数据，时钟、锁存信号均是由数据处理模块2给出一组信号经驱动输出接口4驱动后输出的16组加强信号，16组信号相位相同，消隐信号是数据处理模块2给出的16组信号(OE1'～OEn')经延时模块3延时后再经驱动输出接口4驱动输出16组信号(OE1～OEn)，延时模块3包括一组16bit的计数器31和16路比较器32，计数器31的复位或启动以初始消隐信号为准，当接收到消隐信号后进行1轮16bit的计数，各比较器32根据软件设置等间距60ns延时输出，实现消隐信号中OE脉冲的错开，消隐信号脉冲如图5所示，图5中，第2路消隐信号比第1路消隐信号低电平脉冲部分延时了Δt＝60ns，第3路消隐信号比第2路消隐信号低电平脉冲部分延时了Δt＝60ns，以此类推，第16路消隐信号比第15路消隐信号低电平脉冲部分延时了Δt＝60ns。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种消隐延时可控的LED平板显示控制系统，其特征在于：包括数据接口芯片(1)、数据处理模块(2)、延时模块(3)、驱动输出接口(4)和多组LED显示单元(5)；
所述数据接口芯片(1)的输出端与所述数据处理模块(2)的输入端信号连接；
所述数据处理模块(2)的消隐信号输出端与延时模块(3)的输入端信号连接,延时模块(3)的输出端信号并行输入所述驱动输出接口(4)的并行输入端；
所述驱动输出接口(4)的并行输出端依次与所述多组LED显示单元(5)的输入端信号连接。
2.根据权利要求1所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，其特征在于：所述延时模块(3)包括计数器(31)和多个比较器(32)，所述数据处理模块(2)的消隐信号输出端分为两路，一路与所述计数器(31)的输入端信号连接，另一路与并联的多个比较器(32)的一个输入端信号连接，所述计数器(31)的输出端与该并联的多个比较器(32)的另一输入端信号连接，所述并联的多个比较器(32)的输出端信号并行输入所述驱动输出接口(4)的并行输入端。
3.根据权利要求1所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，其特征在于：还包括一与所述数据处理模块(2)信号连接的外存储体(6)。
4.根据权利要求1所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，其特征在于：还包括一通过电源线与所述数据处理模块(2)电连接的电源输入接口(7)。
5.根据权利要求4所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，其特征在于：还包括一显示面板，所述多组LED显示单元(5)固设在所述显示面板的内侧。
6.根据权利要求5所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，其特征在于：还包括一与所述数据处理模块(2)信号连接的光线传感器(8)，所述光线传感器(8)固设在所述显示面板的外侧。
7.根据权利要求5所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，其特征在于：所述显示面板的四周固设有一支撑框。
8.根据权利要求7所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，其特征在于：还包括湿度传感器(9)、风扇(10)和通风管，所述湿度传感器(9)与所述数据处理模块(2)信号连接，该湿度传感器(9)固设在所述支撑框与所述显示面板的连接处，所述风扇(10)固设在所述支撑框上，该风扇(10)通过控制开关(11)与所述电源输入接口(7)电连接，所述控制开关(11)的控制端与所述数据处理模块(2)信号连接，所述通风管首端与所述风扇(10)的出风口对接，末端设有多路朝向所述显示面板的通风歧管，所述通风歧管均匀固设在所述支撑框上。
9.根据权利要求8所述的消隐延时可控的LED平板显示控制系统，其特征在于：所述通风歧管的管口位于所述显示面板的外侧并与该显示面板平行。
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