专利名称：Led显示屏控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及以半导体发光二极管(LED)为发光体的显示屏，尤其涉及适合显示全彩画面的LED显示屏，特别为一种基于LED高灰度等级千兆网通讯的全彩屏控制系统，属于电光源与显示技术领域。
背景技术：
现有的LED显示屏利用发光二极管构成的点阵模块或象素单元组成屏幕，由LED和驱动电路组成，LED器件泛指发光二极管，包括红色，蓝色，绿色等发光管 。驱动电路采用专用LED驱动IC，IC接受接收卡发出的数据，然后驱动发光管 的亮灭状态，实现单个象素的灰度，进而可以实现显示屏的亮度和色彩比其他显示工具(如CRT显示，液晶屏等)有了很大的提闻。根据三基色原理，所有的色彩都可由红，绿，蓝组合实现，图像的每个象素，都可以用三种颜色的发光管组合实现，控制每个LED的亮度，就可以形成一幅彩色图画。由于LED显示屏有许多发光管组成，因此全部的发光管的控制需要整体协调才能实现完整的画面，需要一个控制系统，实现原始数据处理，网络传输，图像处理，行列扫描，灰度控制等功能。现有的控制系统原理首先，接收在计算机上的显卡输出视频数据，然后进行数据处理，编码；编码后，组成数据流，通过一定的通讯方式(如固定网络或无线通讯)将数据发送到接收卡中；接收卡将接收代的数据进行处理，再分解成每个象素所能理解的数据，通过驱动芯片，驱动每个发光管，显示图像。现有LED显示屏控制系统主要有发送卡，接收卡等组成。计算机标准DVI显卡的数据输出到发送卡，发送卡数据处理后，再通过专用网络连接线传输到接收卡，接收卡再进行数据处理，控制扫描电路和驱动芯片来驱动LED显示屏。整个显示屏的性能主要取决于控制系统，在实际运行中，控制电脑上会运行控制系统配套的软件，软件可以播放各种格式的文件，以及播放文件的顺序，和播放时间等，可以在LED显示屏上同步显示与控制电脑的显示画面完全一致的内容。然而，现有技术中的LED显示屏还存在以下技术缺陷DLED显示屏的LED发光管发光效率还有待提高，在实际工作中，显示屏最大亮度的时候，发光管并不是恒亮的，最大亮度时，单位时间内，发光管的点亮时间的占比，称之为有效率，比如，显示屏在最大亮度时，I个扫描周期里，发光管在0. 8个扫描周期内为点亮状态，则有效率为80%，目前的控制系统的有效率基本低于85%，导致15%的LED的能力被浪费；2)控制系统的灰度等级不够，导致图像颜色不够丰富，在低亮度等级显示下，图像马赛克现象严重；3)控制系统处理图像能力不足，难以直接处理高清视频。
发明内容[0010]针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种传输速度快，接线简单，安全性好，高灰度等级，有效率高，节能的LED显示屏控制系统。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种LED显示屏控制系统，包括通讯连接的计算机、发送卡、接收卡和LED显示屏，其特征在于=FPGA (大规模逻辑电路)设置在所述发送卡及接收卡中，所述FPGA中集成有用于控制所述LED显示屏刷新频率的刷新控制模块。进一步地，所述FPGA还集成有高效的采用优化算法的灰度控制电路模块。进一步地，所述接收卡上设有可无限扩展各种外接传感器的传感器接口。进一步地，所述传感器接口和所述FPGA之间还设有用于处理传感及控制数据的附属处理器。进一步地，所述发送卡和所述接收卡之间以采用透明协议的千兆网网络通讯连接。通过采用上述技术方案，可实现以下的有益技术效果I)不使用自刷新芯片实现高灰度等级；2)实现亮度的高调整等级；3)提闻显不屏的有效率；4)解决由于亮度等级不够导致的马赛克现象；5)解决系统处理示屏分辨率过小的问题。
图I是本实用新型的LED显示屏控制系统的发送卡组成示意图；图2是本实用新型的LED显示屏控制系统的接收卡组成示意图；图3是本实用新型的LED显示屏控制系统的系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明。如图3所示，为LED显示屏控制系统的结构组成，其工作原理如下I、计算机通过控制数据发送通道，控制整个系统的参数设定2、视频处理模块功能处理计算机显卡输出图像数据3、发送卡FPGA，处理图形数据，对计算机和接口卡反馈过来的数据处理4、发送卡通讯模块实现发送卡和接收卡直接的数据传输5、接收卡通需模块实现发送卡和接收卡直接的数据传输6、接收卡FPGA :处理发送卡发送过来的数据，并将发送卡所需要数据返回给发送卡7、驱动电路根据图像数据直接控制驱动显示屏体本实施例中，LED显示屏控制系统的硬件包括控制计算机、DVI显卡、DVI连接线、RS232连接线、发送卡、网络通讯线、接收卡、驱动板及灯板。其中，网络通讯线作为传输介质可以是网线，光纤，无线等，采用千兆网络通讯数据及对数据透明的协议，可以使系统节省更多的运算资源，用于计算其他任务，系统有效率高，系统的有效率可以提升至95%以上，这样使得显示屏的亮度损失达到最小，在同等条件下，相同亮度的显示屏，由于采用本系统，发光管工作电流更小，功耗更小，更节能，可以达到延长使用使命，延缓老化过程；由于图像完全无损处理，在整个过程中不压缩，最大限度的保证的图像质量；传输设备简单，工程调试方便。如图I所示，为LED显示屏控制系统中的发送卡的结构示意图，发送卡主要由以下模块和接口组成，与计算机通讯的视频接口、视频处理模块、FPGA、通讯模块及用于与接收卡通讯的通讯接口。其中，FPGA与程序存储器、数据存储器之间总线连接；FPGA和计算机之间通过DVI接口和系统参数设 置接口通讯连接；FPGA和视频接口之间还连接有高清视频接口控制模块。与现有技术相比，本实施例中，采用更高等级的图像IC和FPGA，可以处理更高分辨率的图像，单卡可以处理1920*1080的高清视频，级联可以处理3840*1080视频。如图2所示，为LED显示屏控制系统中的接收卡的结构示意图，接收卡主要由以下模块和接口组成，用于与发送卡通讯连接的通讯接口、通讯模块、FPGA及用于与LED显示屏驱动连接的驱动接口。其中，FPGA与程序存储器、数据存储器之间总线连接；FPGA还通过附属处理器及传感器接口和各种传感器通讯连接。与现有技术相比，本实施例中，FPGA通过附属处理器及传感器接口可实现无限拓展功能，可拓展连接各种传感器。本实施例中，FPGA中还集成有刷新功能模块电路，通过采用该FPGA及其高效的优化算法灰度控制电路模块，在不采用自刷新驱动芯片的情况下实现16位灰度等级，由于自刷新功能驱动芯片相对于不带自刷新芯片成本较高，在低成本的前提实现画面颜色更丰富，更鲜艳。
权利要求1.一种LED显示屏控制系统，包括通讯连接的计算机、发送卡、接收卡和LED显示屏，其特征在于=FPGA设置在所述发送卡及接收卡中，所述FPGA中集成有用于控制所述LED显示屏刷新频率的刷新控制模块。
2.根据权利要求I所述的LED显示屏控制系统，其特征在于所述FPGA还集成有高效的采用优化算法的灰度控制电路模块。
3.根据权利要求I所述的LED显示屏控制系统，其特征在于所述接收卡上设有可无限扩展各种外接传感器的传感器接口。
4.根据权利要求3所述的LED显示屏控制系统，其特征在于所述传感器接口和所述FPGA之间还设有用于处理传感及控制数据的附属处理器。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的LED显示屏控制系统，其特征在于所述发送卡和所述接收卡之间以采用透明协议的千兆网网络通讯连接。
专利摘要本实用新型提供一种LED显示屏控制系统，包括通讯连接的计算机、发送卡、接收卡和LED显示屏，FPGA(大规模逻辑电路)设置在所述发送卡及接收卡中，所述FPGA中集成有用于控制所述LED显示屏刷新频率的刷新控制模块及高效的采用优化算法的灰度控制电路模块。本实用新型在不使用自刷新芯片的情况下实现高灰度等级、亮度的高调整等级，提高显示屏的有效率。
文档编号G09F9/33GK202363045SQ20112042857
公开日2012年8月1日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者王祎, 胡成鹄 申请人:南京汉德森科技股份有限公司