Led显示系统的制作方法

专利名称：Led显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED显示系统。
背景技术：
LED显示系统是在平面上设置LED，使用LED对信息进行显示的一种设 备，由于LED信息的显示取决于LED是否有效被点亮，故其供电需要具有较 高的稳定性，目前的LED显示系统供电通常采用常规供电。
但是对于需要安装在公路、郊外，码头、广场，山村等没有常规,力、 或铺设电缆不方便的地方，会由于电力供应困难的原因，导致LED显示系统 使用，使得LED显示系统的应用范围受到局限，导致种种不便。

发明内容
本发明实施例提供了 一种LED显示系统，有助于扩大LED显示系统的应 用场景。
本发明实施例提供的LED显示系统，包括
一种LED显示系统，包括单片机，与所述单片机电连接的所述LED驱 动电路模块，所述LED驱动电赠4莫块电连接有LED显示陈列，所述LED驱 动电路模块在所述单片机的控制下驱动所述LED显示陈列，
本LED显示系统还包括
与本LED显示系统的各用电模块电连接的太阳能电池板、所述太阳能电 池板将所述太阳能转化成电能，供给本LED显示系统的各用电模块，
所述太阳能电池板还顺次连接有充电控制电路、蓄电池、直流到直流 变换模块，所述充电控制电路、直流到直流变换模块分别电连接有单片机，所述单片机电连接有LED驱动电路模块，所述LED驱动电路模块与LED显 示陈列电连接，
所述充电控制电路将所述太阳能电池板得到的电能存储在所述蓄电池 内，在所述太阳能电池板的输出低于LED显示系统的要求时，蓄电池将输出 的电能输入至直流到直流变换模块，直流到直流变换模块在所述单片机的控 制下，将输入的直流电进行直流到直流转换，输出至少一个直流电流，供给 本LED显示系统的各用电部件，其中，所述充电控制电路受所述单片机的控 制。
可选地，所述太阳能电池板还电连接的太阳电池电压检测模块、太阳电 池电流检测模块；
所述蓄电池电连接有蓄电池电压检测模块，蓄电池温度检测模块；
所述直流到直流变换模块的各输出接口还电连接有用于检测各输出电压 的电压的电源电压检测模块； '
太阳电池电压检测模块,，太阳电池电流检测模块、蓄电池电压检测模块、 蓄电池温度检测模块、电源电压检测模块分别与单片机电连接，分别将检测 结果反馈至单片机，以便单片机根据反馈信息控制对所述蓄电池的充放电、 以及直流到直流变换模块的稳压输出。
可选地，所述单片机还电连接有通用分组无线业务模块，用于承载所述 单片机与外界进行无线通信。
可选地，在所述单片机与所述LED驱动电絲4莫块之间电连接有现场可编 程门阵列驱动模块，所述现场可编程门阵列驱动模块在所述单片机的4k制下 驱动所述LED驱动电5^。，
可选地，在所述现场可编程门阵列驱动模块与所述LED驱动电路模块之 间还电连接有单稳态触发器，所述现场可编程门阵列驱动模块通过所述单稳 态触发器驱动所述LED驱动电路。可选地，所述单稳态触发器为74HC123。 可选地，所述单片机为STC89C58RD+。
由上可见，应用本发明实施例的技术方案，在供电不方便的场景，或者 电能欠缺的场景，当有阳光时，可以使用太阳能电池板将自然界的太阳能转 化成电能，并供给本LED显示系统的各用电模块使用，使其正常工作；当没 有阳光，或者太阳能电池板直接输出的电能不能满足LED显示系统的正常工 作需要时，蓄电池释放电能，直流到直流变模块将蓄电池电池输出的直流电 转换成多个直流电输出，并将输出的各个直流电相应输出至LED显示系统的 各用电部分(包括单片机、LED驱动电路、LED显示阵列等等)，有利于保证 LED显示模块在各种情况下正常工作，因此，应用本技术方案能够有利于扩 展LED显示屏的应用场景，有利于其推广、使用。


此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部 分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中
图1为本发明实施例1提供的一种LED显示系统的结构示意图；'
图2为本发明实施例2提供的 一 种LED显示系统的结构示意图3为本发明实施例2中的数据采集、驱动主要流程示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意 性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1:
参见图1，本LED显示系统，包括单片机，与单片机电连接的LED驱动 电路模块，LED驱动电路模块电连接有LED显示陈列，LED驱动电路模块在单片机的控制下驱动LED显示陈列。
本LED显示系统的各用电模块(包括单片机、LED驱动电路模块'、LED 显示陈列等)电连接有用于太阳能电池板、太阳能电池板将太阳能转化成电 能，供给本LED显示系统的各用电模块。
太阳能电池板还顺次连接有充电控制电路、蓄电池、直流到直流变换 模块，充电控制电路、直流到直流变换模块分别电连接有单片机，单片机电 连接有LED驱动电路模块，LED驱动电游4莫块与LED显示陈列电连接。
其中，充电控制电路将太阳能电池板得到的电能存储在蓄电池内，在太 阳能电池板的输出低于LED显示系统的要求时，蓄电池将输出的电能输入至 直流到直流变换模块，直流到直流变换模块在单片机的控制下，将输入的直 流电进行直流到直流转换，输出至少一个直流电流，供》会本LED显示系统的 各用电部件，其中，充电控'制电路受单片机的控制。
其中，该蓄电池一般为铅酸电池，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍 镉电池或锂电池。其作用是将太阳能电池板所发出的电能储存起来，以便将 电能在需要时提供给LED显示系统的各用电模块。
其中，该单片才几可以zf旦不限于STC89C58RD+，实—睑证明，该该芯片有 足够的片内资源，基本上无需任何扩充从而保证了系统的可靠性。
随着太阳能发电的技术的逐渐成熟，本世纪内太阳能发电将成为电能的 主要来源之一。现在有些光伏发电已逐步的并入电网中，给我们带来了一种
新的能源。
由于太阳能具有无所不在的特点，且太阳能发电无须铺设电缆，即发即 用的光伏发电应用也必将成太阳能利用的重要一支。诸如光伏照明、太阳能 交通信号灯、太阳能电动汽车均属此范畴。
太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，生物质能、风能、太阳 能、海洋能、水能等都来自太阳能，广义地说，太阳能包含以上各种可再生
7能源。太阳能作为可再生能源的一种，则是指太阳能的直接转化和利用。通 过转换装置把太阳辐射能转换成热能利用的属于太阳能热利用技术，再利用 热能进行发电的称为太阳能热发电，也属于这一技术领域；通过转换装置把 太阳辐射能转换成电能利用的属于太阳能光发电技术，光电转换装置通常是 利用半导体器件的光伏效应原理进行光电转换的，因此又称太阳能光仗技术。
由上可见，应用本发明,实施例的技术方案，在供电不方便的场景，或者 电能欠缺的场景，当有阳光时，可以使用太阳能电池板将自然界的太阳能转
化成电能，并供给本LED显示系统的各用电模块使用，使其正常工作；当没 有阳光，或者太阳能电池板直接输出的电能不能满足LED显示系统的正常工 作需要时，蓄电池释放电能，直流到直流变模块将蓄电池电池输出的直流电 转换成多个直流电输出，并将输出的各个直流电相应输出至LED显示系统的 各用电部分(包括单片机、LED驱动电路、LED显示阵列等等)，有利于保证 LED显示模块在各种情况下正常工作，因此，应用本技术方案不仅能緩解目 前的能源问题，更加环保，并且能够有利于扩展LED显示屏的应用场景，有 利于其推广、使用。 '
实施例2:
参见图2所示，本实施例相对于实施例1所不同之处在于如下
为了提高本系统的宫殿兼容性,本系统还可以设置有市电供电模块，用 于在本系统的太阳能电池板的太阳能供电不够时，接入外部的市电，用于蓄 电池供电、以及供各用电单元使用。
本太阳能电池板还可以电连接有太阳电池电压4企测模块，太阳电池电流 检测模块；蓄电池电连接有蓄电池电压检测模块，蓄电池温度检测模块；直 流到直流变换模块的各输出接口还电连接有用于检测各输出电压的电压的电 源电压检测模块。
这样，太阳电池电压检测模块，太阳电池电流检测模块、蓄电池电压检测模块、蓄电池温度检测模块、电源电压检测模块分别与单片机电连接，分 别将检测结果反馈至单片机，以便单片机根据反馈信息控制对所述蓄电池的 充放电、以及直流到直流变换模块的稳压输出，以对蓄电池起到过充电保护、 过放电保护的作用。
在温差较大的地方，还可以增加温度补偿模块，光控开关、时控开关 等，在此不——列举。
为了增加本LED显示系统与外界的通信速度，提高其显示质量以及扩展 其功能，本单片机还可以电连接有通用分组无线业务(General Packet Radio Service,简称GPRS )模块，'该GPRS模块用于承载本单片机与外界进行无线 通信，比如采集数据。其通信流程主要如下
GPRS是一种以全球手机系统(GSM)为基础的数据传输技术，可说是 GSM的延续。在手机通信领域中，GPRS是以分组交换的方式进行数据传 输，GPRS技术通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来 实现分组交换，而提高用户数据速率。
在本实施例中由于应用了 GPRS通信模块传输单片机到外界用户的信息， 能够将传输速率提升至56甚至114Kbps。而且GPRS通信模块进行通信， 不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便
々日谷匆。
另外，由于通信速度的大大提高、以及连接方便，使得使用者既可联 机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上(VRN)的 使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。
因此，增加GPRS模块能够使得LED显示模块与外界的通信更加便 捷快速，大大提高了数据采集的速度，能够提高LED显示系统的显示质 量，并且有利于扩展本LED显示系统的功能。
另外，在本单片机与Lk)驱动电路模块之间还可以电连接一现场可编程
9门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)驱动模块，FPGA驱动 模块在单片机的控制下驱动LED驱动电路。
在现有技术中是直接釆用单片机直接驱动LED驱动电路，但是由于单片 机的刷新率的限制，造成LED显示屏的控制范围(即屏幕的显示面积)受限 制，当控制范围(显示面积)过大时，会出现闪烁和刺眼等现象。
FPGA是专用集成电路(ASIC)中集成度最高的一种，用户可对FPGA 内部的逻辑模块和I/O模块重新配置，以实现用户的逻辑，因而可以被用于对 CPU的模拟。用户对FPGA的编程数据放在Flash芯片中，通过上电加载到 FPGA模块中，对其进行初始化。也可在线对其编程，实现系统在线重构，这 一特性可以构建一个根据计算任务不同而实时定制的CPU。因此，增加该 FPGA模块相当于增加了一个具有大量緩存的CPU。应用该技术方案，单片 机存储100页信息，显示顺序可任意设定，显示方式有突现、上移、左移，
每页显示方式独立。
因此，增加了FPGA驱动模块，采用FPGA技术，利用硬件扫描技术， 大大提高了刷新频率，解决了扫描闪烁问题，保证显示系统显示效果达到最 佳的效果，特别适用能够应用于显示范围较大地LED显示屏。目前制成的LED 显示系统可显示2X8个汉字、即32x 128LED点阵，由4X16块8 x 8LED显 示块组成。 '
包含有GPRS模块、FPGA模块的LED显示系统的数据采集、驱动主要 流程如图3所示
步骤301:单片^/L初始化开中断。
步骤302:单片机判断是否有中断发生，如果有中断发生时，执行步骤 303;否则^丸行步骤308。
可以采用串行中断的方式。
步骤303:单片机从GPRS通信模块里面得到控制和显示数据，并对数据进行分析。
步骤304:单片机对数据进行密码验证，如果验证通过，则执行步骤305; 否则执行步骤306。
步骤305:单片机将数据的内容送到RAM緩冲区进行存储。
步骤306:单片机从緩冲区读到UNICODE码后送到字库，单片机的字库 把汉字翻译成地址码后送到緩冲区，单片机从緩冲区读取地址数据，送到 FPGA驱动才莫块。
步骤307:FPGA驱动模块将抵制数据送LED驱动电路完成显示。
步骤308:单片机继续等待中断发生，如果有中断发生时，执行步骤302。
另外，在LED显示系统的驱动电路中最易损害的部分是LED驱动电路 中的行驱动芯片，当行驱动芯片接收到的处罚信号不稳定时，会受损坏，造 成烧屏现象的发生。
为了緩解烧屏的发生，在现有技术中人们尝试通过开电时采用黑屏、反 向使能等技术保护措施来保护行驱动芯片，但效果并不明显。
为了切实解决上述的问题，在本实施例中，本发明人在FPGA驱动模块 与LED驱动电路模块之间通过单稳态触发器电连接，FPGA驱动模块通过单 稳态触发器(比如但必限于74HC123)驱动LED驱动电路，有利于延长本 LED显示系统的使用寿命。
另外，为了进一步丰富LED显示系统的稳定性，本实施例可以釆用羌窄 脉冲电流驱动的方式驱动LED显示阵列，这样能够有效减小驱动电压及均流 电阻，从而提高了总体光效'。
为了增加本LED显示系统的辅助功能，还可以通过软件的方式，增加日 历时钟(calendar),可i殳定年月日、时分秒、正计时，倒计时等功能。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人 员，依据本发明实施例，在具体实施方式
以及应用范围上均会有改变之处， 综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种LED显示系统，包括单片机，与所述单片机电连接的所述LED驱动电路模块，所述LED驱动电路模块电连接有LED显示陈列，所述LED驱动电路模块在所述单片机的控制下驱动所述LED显示陈列，其特征是，本LED显示系统还包括与本LED显示系统的各用电模块电连接的太阳能电池板、所述太阳能电池板将所述太阳能转化成电能，供给本LED显示系统的各用电模块，所述太阳能电池板还顺次连接有充电控制电路、蓄电池、直流到直流变换模块，所述充电控制电路、直流到直流变换模块分别电连接有单片机，所述单片机电连接有LED驱动电路模块，所述LED驱动电路模块与LED显示陈列电连接，所述充电控制电路将所述太阳能电池板得到的电能存储在所述蓄电池内，在所述太阳能电池板的输出低于LED显示系统的要求时，蓄电池将输出的电能输入至直流到直流变换模块，直流到直流变换模块在所述单片机的控制下，将输入的直流电进行直流到直流转换，输出至少一个直流电流，供给本LED显示系统的各用电部件，其中，所述充电控制电路受所述单片机的控制。
2、 .根据权利要求1所述的LED显示系统，其特征是，所述太阳能电池 板还电连接太阳电池电压检测模块、太阳电池电流检测模块；所述蓄电池电连接有蓄电池电压检测模块，蓄电池温度检测模块；所述直流到直流变换模块的各输出接口还电连接有用于检测各输出接 口的电压的电源电压才全测冲莫块；太阳电池电压检测模块，太阳电池电流检测模块、蓄电池电压检测模块、 蓄电池温度检测模块、电源电压检测模块分别与单片机电连接，分别将检测 结果反馈至单片机，以便单片机根据反馈信息控制对所述蓄电池的充放电、 以及直流到直流变换模块的稳压输出。
3、 根据权利要求1所述的LED显示系统，其特征是，所述单片机还电连接有通用分组无线业务模块，用于承载所述单片机与外界进行无线通信。
4、 根据权利要求1所述的LED显示系统，其特征是，在所述单片机与 所述LED驱动电赠4莫块之间电连接有现场可编程门阵列驱动模块，所述现场 可编程门阵列驱动模块在所述单片机的控制下驱动所述LED驱动电路。
5、 根据权利要求4所述的LED显示系统，其特征是，在所述现场可编 程门阵列驱动模块与所述LED驱动电路模块之间还电连接有单稳态触发器， 所述现场可编程门阵列驱动，莫块通过所述单稳态触发器驱动所述LED驱动电 路。 .
6、 .根据权利要求5所述的LED显示系统，其特征是，所述单稳态触发 器为74HC123。
7、 根据权利要求l所述的LED显示系统，其特征是，所述单片机为 STC89C58RD+。
全文摘要
本发明涉及显示屏领域，公开了一种LED显示系统，在供电不方便的场景，或者电能欠缺的场景，当有阳光时，可以使用太阳能电池板将自然界的太阳能转化成电能，并供给本LED显示系统的各用电模块使用，使其正常工作；当没有阳光，或者太阳能电池板直接输出的电能不能满足LED显示系统的正常工作需要时，蓄电池释放电能，直流到直流变模块将蓄电池电池输出的直流电转换成多个直流电输出，并将输出的各个直流电相应输出至LED显示系统的各用电部分(包括单片机、LED驱动电路、LED显示阵列等等)，有利于保证LED显示模块在各种情况下正常工作，因此，应用本技术方案能够有利于扩展LED显示屏的应用场景，有利于其推广、使用。
文档编号G09G3/32GK101452669SQ20081021971
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者平 周, 军 梁, 展 梁, 邱铁钢, 雍温英 申请人:湖南新亚胜科技发展有限公司