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led電子屏廠家為你解密LED控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)？

日期：2019-11-27
作者：唯峰科技

隨著led市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，應(yīng)用場(chǎng)景不斷增多，led電子屏行業(yè)依舊處于高速發(fā)展之中，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，在2021年全球led顯示屏市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到9173.47億美元，led顯示屏控制系統(tǒng)作為led顯電子顯示屏的核心部位，無(wú)疑在推動(dòng)led顯示屏行業(yè)發(fā)展過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。然而市場(chǎng)上各種各樣的LED電子屏系統(tǒng)，讓我們眼花繚亂，LED顯示屏控制系統(tǒng)硬件卻有許多的相同之處，如高端產(chǎn)品全彩LED顯示屏，它的控制系統(tǒng)多采用ARM,CPLD，PAG等芯片，全彩屏的成本較高，技術(shù)也相對(duì)復(fù)雜，對(duì)硬件的品質(zhì)的要求也相對(duì)要嚴(yán)格一些。而單色LED顯示屏則不然，因單色LED顯示屏主要應(yīng)用在普通門面招牌等處，所以對(duì)控制系統(tǒng)的硬件要求比較寬松。 下面由深圳led電子屏廠家細(xì)數(shù)LED顯示屏控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要有以下幾點(diǎn)：


led電子屏


1.系統(tǒng)工作過程： 軟件控制系統(tǒng)主要完成的任務(wù)為圖文編輯、字模提取與保存、圖像預(yù)覽與文件傳輸；無(wú)線傳輸系統(tǒng)主要完成文件信息由PC機(jī)傳輸至LED電子屏，硬件控制系統(tǒng)中LED點(diǎn)陣主要任務(wù)是通過電流控制完成信息顯示，通過單片機(jī)的掃描驅(qū)動(dòng)方式的控制對(duì)LED點(diǎn)陣行列驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)并最終實(shí)現(xiàn)接收的圖文顯示功能。

2.計(jì)算機(jī)軟件模塊分析與設(shè)計(jì)軟件模塊分為編輯部分和控制通訊部分，編輯部分實(shí)現(xiàn)圖文文件的編輯功能，通訊部分通過RS-232C串口通訊完成文件到單片機(jī)存儲(chǔ)模塊的傳輸。通訊部分將在第三章做詳細(xì)的介紹。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用Windows操作系統(tǒng)下，開啟文本編輯窗口，客戶區(qū)內(nèi)像素點(diǎn)采用與實(shí)際LED點(diǎn)陣顯示屏像素點(diǎn)相同，功能類似Word文檔編輯工具，包括編輯模塊、繪圖模塊、文字編輯模塊、顏色控制模塊、顯示效果加載模塊、預(yù)覽模塊、信息下載模塊。

3.通訊部分：做為一個(gè)LED電子屏控制系統(tǒng)的通訊應(yīng)該有兩個(gè)獨(dú)立的通訊端口，即兩個(gè)串口。而我選用的單片機(jī)只有一個(gè)串口，這就要相應(yīng)的把一個(gè)串口做為兩個(gè)串口來用，這樣會(huì)帶來任務(wù)竟?fàn)幒头峙涞膯栴}，本設(shè)計(jì)中在外部設(shè)置了一個(gè)硬件開關(guān)用發(fā)兩個(gè)外部任務(wù)的切換，一個(gè)用于接收外部計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通訊用。一個(gè)用于向外部顯示屏發(fā)送數(shù)據(jù)用。硬件開關(guān)使用的是74HC125芯片，74HC125是三態(tài)輸出高有效四總線緩沖門，設(shè)計(jì)見本原理圖中的U6。與外部計(jì)算機(jī)通訊要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，本設(shè)計(jì)本著低成本的設(shè)計(jì)原則測(cè)有采用232芯片，而是采用3極管進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，只此一項(xiàng)即可節(jié)約成本4塊多錢。設(shè)計(jì)原理見圖中Q1和Q2部分。

4. LED電子屏輸出部分：這一部分主要負(fù)責(zé)將從串口發(fā)出的數(shù)據(jù)完美的發(fā)送到led顯示屏上，從一個(gè)串口發(fā)送數(shù)據(jù)要發(fā)送到顯示屏的每一行上，這就需要相應(yīng)的譯碼控制電路來完，一般情況下這一部分電路是分兩部分完成的，在控制部分只完成將數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線進(jìn)行分離，每分離出一對(duì)數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線可以控制顯示屏上的16行顯示代碼，而控制每一行的控制線的電路部分則放到顯示屏去做。所以這里主要介紹一下控制系統(tǒng)的控制部分。從單片機(jī)出來一對(duì)數(shù)據(jù)然后經(jīng)過4片74HC125將其分為8對(duì)數(shù)據(jù)線和控制線，這樣本控制系統(tǒng)就可以控制16×8高度的顯示屏。頁(yè)16行的譯碼線則只需要從控制系統(tǒng)上引出4根線即可，這4根線到顯示屏上后又會(huì)經(jīng)過譯碼電路譯成16選1行控制線。而向顯示屏引出的還有數(shù)據(jù)鎖存線和顯示屏顯示使能線。有了這些控制線和數(shù)據(jù)就可以控制整個(gè)LED顯示屏的顯示了。而本控制系統(tǒng)可以控制16×8高度1024點(diǎn)寬度的LED顯示屏。這一部分電路見原理圖中U5，U7，U8，U9，U10。

5. 存儲(chǔ)部分：存儲(chǔ)部分又分為兩部分，一部分用于LED顯示屏的顯示代碼的存儲(chǔ)，一部分用于臨時(shí)顯示代碼的存儲(chǔ)。顯示代碼存儲(chǔ)器采用SST39SF040，這是一顆FLASH芯片，掉電后數(shù)據(jù)不丟失。按一個(gè)漢字32個(gè)字節(jié)進(jìn)行計(jì)算本系統(tǒng)可以存儲(chǔ)16384個(gè)漢字。臨時(shí)顯示代碼存儲(chǔ)器采用STC62C256存儲(chǔ)器，它是RAM芯片，數(shù)據(jù)掉電丟失，用于保存顯示當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)。這一部分電路見原理圖中U2，U3，U4部分。


6.節(jié)能降耗技術(shù)：由于采用了陣列式控制系統(tǒng)，故能夠有效降低控制系統(tǒng)用于產(chǎn)生灰度造成的顯示屏亮度的損耗，有利于提高顯示屏的亮度，或者在同樣的亮度條件要求下，降低顯示屏的電流，從而達(dá)到節(jié)能降耗的效果。集中式控制系統(tǒng)，由于控制范圍大，為了保持一定的刷新率，不得不采用降低掃描次數(shù)，減低亮度來形成灰度；由于陣列式控制系統(tǒng)控制范圍小，可以大幅提高掃描次數(shù)，亮度損失隨之變小。陣列式系統(tǒng)的掃描次數(shù)，可以達(dá)到136場(chǎng)以上，而集中式最多能達(dá)到42場(chǎng)。

 

LED電子屏控制系統(tǒng)硬設(shè)計(jì)也是源于產(chǎn)品使用環(huán)環(huán)境要求，全彩LED顯示屏大多用于室內(nèi)，戶外環(huán)境需要面臨著風(fēng)吹，日曬，雨天或風(fēng)雪等環(huán)境較為惡劣情況，這樣的戶外使用環(huán)境使得全彩LED顯示屏控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)相對(duì)嚴(yán)格許多，LED電子屏控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)也是按照市場(chǎng)的需要而定。根據(jù)具體設(shè)備通訊要求，采用串口通訊技術(shù)，通過介紹端口通訊以及串口通訊協(xié)議的相關(guān)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)與硬件設(shè)備部分的通訊，完成實(shí)現(xiàn)LED電子屏的文本信息傳輸功能，LED電子屏的技術(shù)控制是決定產(chǎn)品優(yōu)劣的重要保證。