Led燈板、末端端接模塊、led控制卡及led顯示系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及LED燈板、末端端接模塊、LED控制卡及LED顯示系統。本發明通過在LED燈板上設置通道選擇電路、在末端端接模塊上設置數據存儲和讀寫及輸入輸出用電路，并搭配在LED控制卡上產生輸入輸出標志信號來控制LED燈板上的數據線在不同時刻的作用，實現數據線的分時復用。這樣可以在不影響LED控制卡帶載的情況下實現檢測數據的回傳，使LED控制卡性能更優化，大大提高了LED控制卡的性能指標的同時實現了燈板檢測功能。
【專利說明】LED燈板、末端端接模塊、LED控制卡及LED顯示系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示控制【技術領域】，特別涉及一種LED燈板、一種末端端接模塊、一種LED控制卡以及一種LED顯示系統。
【背景技術】
[0002]LED (Light Emitting Diode,發光二極管)顯示系統作為新型的顯示技術，以其節能、環保、高亮等優點逐漸被市場接受，從而被廣泛應用于都市傳媒、城市交通等領域。
[0003]其中，交通領域LED顯示系統一般會用來顯示道路名稱、交通路況、限速等信息，LED顯示屏上的每一個LED燈點都有可能發生故障，當LED燈點故障數量和位置達到一定程度時，會影響信息的顯示，嚴重時會傳達錯誤信息。因此，如何使得交通領域LED顯示系統能夠及時進行LED的故障檢測是目前亟待解決的問題之一。
[0004]現有的一種LED顯示系統的LED故障檢測需要接收卡、LED燈板和監控板形成的回路來實現，具體可參考本 申請人:在2012年6月25日申請的申請號為CN201210210656.7、發明名稱為“一種LED顯示屏狀態檢測裝置及檢測方法”的發明專利申請。接收卡輸出驅動數據及控制信號到LED燈板，LED燈板有輸入口及輸出口，將數據及控制信號傳遞到后級的LED燈板，最末一級LED燈板的輸出口連接到監控板，監控板接收并處理數據信號后傳送至接收卡，接收卡通過分析收到的數據可以獲取LED顯示屏的LED故障情況。然而，現有技術存在以下不足:(I)LED燈板所在的LED箱體內連接線過多，比較復雜；(2)需要額外配置監控板,成本較高。
[0005]為解決上述不足，本 申請人:在2013年9月26日申請的申請號為CN201310446042.3及發明名稱為“LED燈板”，申請號為CN201310445544.4及發明名稱為“LED顯示屏控制卡”，申請號為CN201310446064.X及發明名稱為“LED顯示屏系統”的三件發明專利申請有提及通過在LED顯示屏控制卡上設置數據回傳電路而可搭配使用其上形成有數據回傳電路的LED燈板，因此無需額外設置監控板搭建回路即可完成對LED顯示屏的各個LED燈板的故障檢測，如此則可以簡化連線，并且具有較低的成本。然而該技術方案仍存在可改進之處，例如:(I)要檢測LED燈板上的N根信號線，就要有N根數據回傳信號線，造成所需數據回傳信號線數量較多；(2)所需數據回傳信號線較多，占用LED顯示屏控制卡約一半的數據線，導致帶載面積減小、性能指標下降；(3)所需數據回傳信號線數量較多，占用LED燈板約一半的數據線，致使物理接口變更、或性能指標有所下降。
【發明內容】
[0006]因此，為解決現有技術中所需數據回傳信號線過多影響帶載及性能的問題，本發明提供一種LED燈板、一種末端端接模塊、一種LED控制卡以及一種LED顯不系統。
[0007]具體地，本發明實施例提供的一種LED燈板，包括:第一燈板輸入輸出接口、LED驅動電路、多個LED、第一通道選擇電路以及第二通道選擇電路。LED驅動電路電連接第一燈板輸入輸出接口、且還電連接在第一通道選擇電路和第二通道選擇電路之間。多個LED電連接LED驅動電路以接受LED驅動電路的驅動控制。第一通道選擇電路電連接第一燈板輸入輸出接口，且第一通道選擇電路和第二通道選擇電路之間還設置有數據回傳通道。此外，第一通道選擇電路和第二通道選擇電路適于接受從第一燈板輸入輸出接口輸入的輸入輸出標志信號的控制以選擇性地形成第一數據傳送路徑或第二數據傳送路徑，所述LED驅動電路位于第一數據傳送路徑中，以及所述數據回傳通道位于所述第二數據傳送路徑中。
[0008]此外，本發明實施例提供的一種末端端接模塊，包括LED燈板接口、存儲電路以及數據驅動電路。其中，LED燈板接口用于與LED燈板相連接。數據驅動電路電連接LED燈板接口以接收輸入的控制信號、數據信號和輸入輸出標志信號，并在輸入輸出標志信號及控制信號的控制下選擇性地將輸入的數據信號寫入存儲電路或將寫入存儲電路中的數據信號讀出并通過LED燈板接口輸出。
[0009]再者，本發明實施例提供的一種LED控制卡，適于帶載LED燈板串。所述LED燈板串包括一個LED燈板或級聯的多個LED燈板。具體地，所述LED控制卡包括:主控電路、控制卡輸入輸出接口、控制信號輸出電路以及數據輸入輸出電路。其中，控制信號輸出電路電連接在主控電路和控制卡輸入輸出接口之間；數據輸入輸出電路電連接在主控電路和控制卡輸入輸出接口之間并接受主控電路提供的輸入輸出標志信號的控制以選擇性地進行數據輸入或數據輸出。此外，所述輸入輸出標志信號還通過控制卡輸入輸出接口向外輸出至所述LED燈板串以決定所述LED燈板串回傳檢測結果數據至所述LED控制卡的時機。
[0010]另外，本發明實施例提供的一種LED顯示系統，包括:LED控制卡、LED燈板串以及末端端接電路。其中，LED燈板串包括一個LED燈板或級聯的多個LED燈板，其電連接LED控制卡以接收控制信號、數據信號和輸入輸出標志信號從而接受所述控制信號、數據信號和輸入輸出標志信號的驅動控制以選擇性地進行LED燈板顯示操作或LED燈板檢測操作。此外，末端端接電路電連接所述LED燈板串中最末一級LED燈板，接受所述控制信號和輸入輸出標志信號的控制以選擇性地儲存LED燈板檢測過程中的檢測結果數據或將儲存的檢測結果數據輸出并通過所述LED燈板串回傳至所述LED控制卡。
[0011]由上可知，本發明實施例通過在LED燈板上設置通道選擇電路、在末端端接模塊上設置數據存儲和讀寫及輸入輸出用電路，并搭配在LED控制卡上產生輸入輸出標志信號來控制LED燈板上的數據線在不同時刻的作用，實現數據線的分時復用。這樣可以在不影響LED控制卡帶載的情況下實現檢測數據的回傳，使LED控制卡性能更優化，大大提高了LED控制卡的性能指標的同時實現了燈板檢測功能。
[0012]通過以下參考附圖的詳細說明，本發明的其它方面和特征變得明顯。但是應當知道，該附圖僅僅為解釋的目的設計，而不是作為本發明的范圍的限定，這是因為其應當參考附加的權利要求。還應當知道，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖，它們僅僅力圖概念地說明此處描述的結構和流程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面將結合附圖，對本發明的【具體實施方式】進行詳細的說明。
[0014]圖1為本發明實施例的一種LED顯示系統的架構示意圖。
[0015]圖2為圖1所示LED控制卡的一種電路框圖。
[0016]圖3為圖1所示各個LED燈板的一種電路框圖。[0017]圖4為圖1所示末端端接模塊的一種電路框圖。
[0018]圖5為圖1所示LED燈板串中最末一級LED燈板的另一種實施方式的電路框圖。
[0019]圖6示出圖1所示LED顯示系統工作在燈板顯示模式下的系統數據流向。
[0020]圖7示出圖1所示LED顯示系統工作在燈板顯示模式下的LED控制卡的數據流向。
[0021]圖8示出圖1所示LED顯示系統工作在燈板顯示模式下的LED燈板的數據流向。
[0022]圖9示出圖1所示LED顯示系統工作在燈板檢測模式下發送點檢命令后的末端端接模塊的數據流向。
[0023]圖10示出圖1所示LED顯示系統工作在燈板檢測模式下發送回傳點檢數據命令后的LED控制卡的數據流向。
[0024]圖11示出圖1所示LED顯示系統工作在燈板檢測模式下發送回傳點檢數據命令后的LED燈板的數據流向。
[0025]圖12示出圖1所示LED顯示系統工作在燈板檢測模式下發送回傳點檢數據命令后的末端端接模塊的數據流向。
【具體實施方式】
[0026]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0027]圖1為本發明實施例的一種LED顯示系統的架構示意圖。如圖1所示,LED顯示系統10包括LED控制卡11、多個LED燈板串13、以及多個末端端接模塊17。其中，單個LED燈板串13例如包括兩個LED燈板15a、15b并級聯至LED控制卡11，并且每個LED燈板串13配置一個末端端接模塊17。需要說明的是，LED燈板15a、15b可以具有相同的電路結構，標號的不同主要是用來表不其在LED燈板串13中處于不同的位置；另外，LED燈板串13的數量并不限于圖1所示的兩個，可根據實際搭建的LED顯示裝置例如LED顯示屏的尺寸而定；單個LED燈板串13中的LED燈板15a、15b的數量也不限于圖1所示的兩個，也可以是一個，例如僅為LED燈板15b，或者兩個以上，例如包括多個LED燈板15a和一個LED燈板15b。需要說明的是，對于只由一個LED燈板構成的LED燈板串之情形，則最末一級LED燈板與第一級LED燈板則為同一個LED燈板。
[0028]請一并參閱圖1和圖2，圖2為圖1所示LED控制卡11的一種電路框圖。在圖2中，LED控制卡11可以是LED顯示裝置例如LED顯示屏用的接收卡或異步控制卡，其主要包括主控電路110、控制信號輸出電路112a、數據輸入輸出電路112b和控制卡輸入輸出接口 114。其中，控制信號輸出電路112a電連接在主控電路110和控制卡輸入輸出接口 114之間，數據輸入輸出電路112b電連接在主控電路110和控制卡輸入輸出接口 114之間。當然LED控制卡11還可以包括一些必要的輔助電路例如易失性存儲器及/或非易失性存儲器，在此不再贅述。LED控制卡11可以是單層電路板設計，也可以是雙層電路板設計；對于雙層電路板設計的情形，主控電路110例如設置在底層電路板上，控制信號輸出電路112a、數據輸入輸出電路112b和控制卡輸入輸出接口 114設置在上層電路板上；在此，上層電路板主要用作接口擴展之用，其可以通過排針/排母配合固定至底層電路板上。
[0029]承上述,主控電路110例如包括可編程器件,像FPGA(Field Programmable GateArray,現場可編程門陣列)、CPLD (Complex Programmable Logic Device,復雜可編程邏輯器件)等器件，其可以提供輸入輸出標志信號來控制數據輸入輸出電路122b以及與其電連接的LED燈板串13的數據流向。可以理解的是，主控電路110中的可編程器件也可替換成 ARM (Advanced RISC Machines)、單片機(MCU)、DSP (Digital Signal Processing,數字信號處理)等嵌入式微處理器；又或者，主控電路110包括可編程器件和嵌入式微處理的組合，并且可編程器件和嵌入式微處理可以設置在同一個電路板上或者分設在不同的電路板上，如此則嵌入式微處理器可以負責將顯示內容進行解析以形成顯示內容數據和時鐘、同步信號等控制信號供可編程器件使用，而可編程器件負責數據轉換和灰度控制以向LED燈板15a、15b提供顯示及檢測用數據及控制信號以及提供輸入輸出標志信號。
[0030]請一并參閱圖1和圖3，圖3為圖1所示LED燈板15a(15b)的一種電路框圖。在圖3中，LED燈板15a(15b)除了包括設置在電路板上的多個LED(圖3未繪出)之外，還包括設置在電路板上的:燈板輸入輸出接口 151、LED驅動電路153、通道選擇電路155a，155b、以及另一個燈板輸入輸出接口 157。其中，LED驅動電路153電連接燈板輸入輸出接口 151、并且還電連接在通道選擇電路155a和通道選擇電路155b之間；通道選擇電路155a電連接燈板輸入輸出接口 151，并且通道選擇電路155a和通道選擇電路155b之間還設置有數據回傳通道；通道選擇電路155a, 155b接受從燈板輸入輸出接口 151輸入的輸入輸出標志信號的控制進行數據傳送路徑的選擇，也即根據輸入輸出標志信號的標志內容選擇性地形成包含通道選擇電路155a、LED驅動電路153及通道選擇電路155b的第一數據傳送路徑或者形成包含通道選擇電路155a、數據回傳通道及通道選擇電路155b的第二數據傳送路徑。此夕卜，燈板輸入輸出接口 157電連接LED驅動電路153及通道選擇電路155b、并且還電連接燈板輸入輸出接口 151以接收輸入輸出標志信號。
[0031]值得一提的是，本實施例中多個LED例如包括一種或多種顏色LED ；LED驅動電路153支持故障檢測模式，其例如是包含支持點檢的LED驅動芯片，像MBI5036、MBI5034、MBI5040、DM13H、MBI5030等LED驅動芯片；通道選擇電路155a，155b例如包含選擇開關。另夕卜，圖3中的數據回傳通道例如包含用于信號增強的驅動芯片(例如74HC245等芯片)或分立元件電路，又或者是多根連接線。
[0032]請一并參閱圖1和圖4，圖4為圖1所示的末端端接電路17的一種電路框圖。在圖4中，末端端接模塊17包括LED燈板接口 171和末端端接電路173，LED燈板接口 171適于與最末一級LED燈板例如15b的燈板輸入輸出接口 157相連接。其中，末端端接電路173電連接LED燈板接口 171以接收來自最末一級LED燈板例如15b的控制信號、數據信號以及輸入輸出標志信號。具體地，末端端接電路173包括數據驅動電路173a和存儲電路173b，從而數據驅動電路173a接受從LED燈板接口 171輸入的控制信號及輸入輸出標志信號選擇性地將從LED燈板接口 171輸入的數據信號寫入存儲電路173b或將寫入存儲電路中的數據信號讀出并通過LED燈板接口 171輸出至最末一級LED燈板例如15b。本實施例中，存儲電路173b可以是非易失性存儲器例如閃存、也可以是易失性存儲器例如動態隨機存儲器，數據驅動電路171則例如包括存儲器讀寫電路和數據輸入輸出電路，LED燈板接口171例如是排線接口，從而可通過排線與最末一級LED燈板例如15b相連接或者直接扣合至燈板輸入輸出接口 157而電連接最末一級LED燈板15b。
[0033]值得一提的是，在相關于圖3和圖4所示的實施例中，末端端接模塊17的末端端接電路173是獨立于LED燈板15a (15b)而設置，但其也可以直接設置在最末一級LED燈板例如15b的電路板上，例如圖6所示的LED燈板25b的電路框圖。具體地，圖6中的LED燈板25b不同于圖3中的LED燈板15b之處在于:未設置燈板輸入輸出接口 157，而是設置有末端端接電路173。如此，則圖6中的LED燈板25b和與其級聯的前級LED燈板15a的電路結構不完全相同。更具體地，在圖6中，LED燈板25b包括燈板輸入輸出接口 151、LED驅動電路153、通道選擇電路155a，155b、和末端端接電路173。
[0034]此外，在其他實施例中，也可在每個LED燈板的電路板上直接設置末端端接電路173，只是在LED燈板上還需要再配置路徑選擇功能；例如，當末端端接電路173所在的LED燈板為最末一級LED燈板，則使LED驅動電路153、通道選擇電路155b和輸入輸出標志信號與末端端接電路173相連通，而非連通燈板輸入輸出接口 157 ;反之，當末端端接電路173所在的LED燈板并非最末一級LED燈板，則使LED驅動電路153、通道選擇電路155b和輸入輸出標志信號與燈板輸入輸出接口 157相連通，而非連通末端端接電路173。
[0035]為便于更清楚的理解本發明上述實施例，下面將對LED顯示系統10的工作過程進行詳細說明。
[0036](I)當LED顯示系統10工作在燈板顯示模式，LED顯示系統10中的數據流向如圖6的虛線箭頭所示。該模式下輸入輸出標志信號中的標志數據為“0”，其從LED控制卡11流向LED燈15a，15b板最終到達末端端接模塊。
[0037]在燈板顯示模式下，LED控制卡11上的數據流向如圖7虛線箭頭所示，輸入輸出標志信號中的標志數據為“0”，其控制數據輸入輸出電路112b從LED控制卡11向外輸出數據。
[0038]在燈板顯示模式下，LED燈板15a，15b上的數據流向如圖8虛線箭頭所示，LED燈板上的輸入輸出標志信號的標志數據為“0”，其控制通道選擇電路155a，155b進行通道選擇以形成包含通道選擇電路155a、LED驅動電路153和通道選擇電路155b的第一數據傳送路徑。
[0039](2)當LED顯示系統10工作在燈板檢測模式例如點檢模式，主要分為兩個步驟:(2a) LED控制卡11通過控制信號發送點檢命令開始點檢，得到點檢結果數據儲存到末端端接模塊17 ； (2b) LED控制卡11通過控制信號發送回傳點檢結果數據命令，開始回傳點檢結果數據。具體地:
[0040]當LED控制卡11發送點檢命令后，LED顯示系統10的數據流向跟燈板顯示模式下的數據流向相同，輸入輸出標志信號也相同，可參考圖6、圖7和圖8。并且，當末端端接模塊17接收到點檢命令后，就會將點檢結果數據儲存至末端端接模塊17的存儲電路173b中，而數據流向可參考圖9中的虛線箭頭。
[0041]當LED控制卡11發送回傳點檢結果數據命令后，同時會改變輸入輸出標志信號中的標志數據，即從原來的“O”改變為“1”;LED控制卡11回讀點檢結果數據過程中的數據流向如圖10虛線箭頭所示。
[0042]當LED控制卡11發送回傳點檢結果數據命令后，同時改變輸入輸出標志信號中的標志數據，LED燈板15a, 15b上的通道選擇電路155a, 155b在輸入輸出標志信號的控制下進行通道選擇而形成包含通道選擇電路155a、數據回傳通道和通道選擇電路155b的第二數據傳送路徑，如圖11中的虛線箭頭所示。
[0043]當LED控制卡11發送回傳點檢結果數據命令后，末端端接模塊17上的數據流向如圖12中的虛線箭頭所示，數據驅動電路173a從存儲電路173b中讀取數據并通過LED燈板接口 171及LED燈板15a，15b回傳至LED控制卡11，至此實現檢測結果數據的回傳。
[0044]綜上所述，本發明實施例通過在LED燈板上設置通道選擇電路、在末端端接模塊上設置數據存儲電路，并搭配在LED控制卡上產生輸入輸出標志信號來控制LED燈板上的數據線在不同時刻的作用，實現數據線的分時復用。這樣可以在不影響LED控制卡帶載的情況下實現檢測數據的回傳，使LED控制卡性能更優化，大大提高了 LED控制卡的性能指標的同時實現了燈板檢測功能。另外，本發明實施例的LED顯示系統可以應用于交通領域，但本發明并不以此為限。
[0045]本文中應用了具體個例對本發明LED燈板、末端端接模塊、LED控制卡以及LED顯示系統的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制，本發明的保護范圍應以所附的權利要求為準。
【權利要求】
1.一種LED燈板，包括第一燈板輸入輸出接口、電連接所述第一燈板輸入輸出接口的LED驅動電路、以及電連接所述LED驅動電路的多個LED ;其特征在于，所述LED燈板還包括: 第一通道選擇電路和第二通道選擇電路，所述第一通道選擇電路電連接所述第一燈板輸入輸出接口，所述LED驅動電路還電連接在所述第一通道選擇電路和第二通道選擇電路之間，且所述第一通道選擇電路和第二通道選擇電路之間還設置有數據回傳通道； 其中，所述第一通道選擇電路和第二通道選擇電路適于接受從所述第一燈板輸入輸出接口輸入的輸入輸出標志信號的控制以選擇性地形成第一數據傳送路徑或第二數據傳送路徑，所述LED驅動電路位于所述第一數據傳送路徑中，以及所述數據回傳通道位于所述第二數據傳送路徑中。
2.如權利要求1所述的LED燈板，其特征在于，所述LED燈板還包括第二燈板輸入輸出接口，電連接所述LED驅動電路和第二通道選擇電路、并且電連接所述第一燈板輸入輸出接口以接收所述輸入輸出標志信號。
3.如權利要求1所述的LED燈板，其特征在于，所述LED燈板還包括末端端接電路，電連接所述LED驅動電路和第二通道選擇電路、并且電連接所述第一燈板輸入輸出接口以接收所述輸入輸出標志信號。
4.如權利要求3所述的LED燈板，其特征在于，所述末端端接電路包括數據驅動電路和電連接所述數據驅動電路的存儲電路，所述數據驅動電路電連接所述LED驅動電路和第二通道選擇電路、并且電連接所述第一燈板輸入輸出接口以接受所述輸入輸出標志信號的控制。
5.一種末端端接模塊，其特征在于，包括: LED燈板接口，用于與LED燈板相連接； 存儲電路； 數據驅動電路，電連接所述LED燈板接口以接收輸入的控制信號、數據信號和輸入輸出標志信號，并在所述輸入輸出標志信號及控制信號的控制下選擇性地將所述輸入的數據信號寫入所述存儲電路或將寫入所述存儲電路中的數據信號讀出并通過所述LED燈板接口輸出。
6.一種LED控制卡，適于帶載LED燈板串，所述LED燈板串包括一個LED燈板或級聯的多個LED燈板；其特征在于，所述LED控制卡包括: 主控電路； 控制卡輸入輸出接口； 控制信號輸出電路，電連接在所述主控電路和控制卡輸入輸出接口之間； 數據輸入輸出電路，電連接在所述主控電路和控制卡輸入輸出接口之間并接受所述主控電路提供的輸入輸出標志信號的控制以選擇性進行數據輸入或數據輸出；以及 所述輸入輸出標志信號還通過所述控制卡輸入輸出接口向外輸出至所述LED燈板串以決定所述LED燈板串回傳檢測結果數據至所述LED控制卡的時機。
7.如權利要求6所述的LED控制卡，其特征在于，所述主控電路包括可編程器件及/或嵌入式微處理器，所述控制卡輸入輸出接口為排線接口。
8.一種LED顯示系統，其特征在于，包括:LED控制卡； LED燈板串，包括一個LED燈板或級聯的多個LED燈板，所述LED燈板串電連接所述LED控制卡以接收控制信號、數據信號和輸入輸出標志信號從而接受所述控制信號、數據信號和輸入輸出標志信號的驅動控制以選擇性地進行LED燈板顯示操作或LED燈板檢測操作；以及 末端端接電路，電連接所述LED燈板串中最末一級LED燈板，接受所述控制信號和輸入輸出標志信號的控制以選擇性地儲存所述LED燈板檢測操作過程中的檢測結果數據或將儲存的檢測結果數據輸出并通過所述LED燈板串回傳至所述LED控制卡。
9.如權利要求8所述的LED顯示系統，其特征在于，所述末端端接電路設置在獨立于所述最末一級LED燈板的末端端接模塊上、或者直接設置在所述最末一級LED燈板上。
10.如權利要求8所述的LED顯示系統，其特征在于，所述LED控制卡包括: 主控電路，用于提供所述輸入輸出標志信號； 控制卡輸入輸出接 口； 控制信號輸出電路，電連接在所述主控電路和控制卡輸入輸出接口之間以通過所述控制卡輸入輸出接口輸出所述控制信號；以及 數據輸入輸出電路，電連接在所述主控電路和控制卡輸入輸出接口之間并接受所述主控電路提供的所述輸入輸出標志信號的控制以選擇性通過所述控制卡輸入輸出接口輸出所述數據信號或接收所述檢測結果數據。
【文檔編號】G09G3/32GK103985357SQ201410228524
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月27日 優先權日:2014年5月27日
【發明者】樊光輝, 宗靖國 申請人:西安諾瓦電子科技有限公司