一种显示模块及LED显示系统的制作方法

本实用新型涉及显示领域，具体而言，涉及一种显示模块及LED显示系统。

背景技术：

目前LED显示系统被广泛的应用到各个领域，例如广告屏幕、显示器等。LED显示系统是通过多个LED模块拼接而成，而现有的LED模块往往只设有两个端口，分别作为输出端和输入端。如此便限制了各个LED模块之间的拼接方式，使得其拼接方式单一，结构简单，不便于使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种显示模块及LED显示系统，其旨在改善现有的上述问题。

本实用新型提供一种技术方案：

一种显示模块，包括：MCU、LED点阵、单总线以及线路阵列，所述MCU与所述LED点阵电连接，所述MCU连接于所述线路阵列；

所述线路阵列包括第一端口和n个第二端口，所述第一端口与所述n个第二端口导通，其中，n≥2；

所述MCU与所述单总线分别连接，所述单总线包括信息接收线和n根信息发送线，所述信息接收线与所述第一端口匹配设置，n根所述信息发送线分别与n个所述第二端口相对设置；

所述显示模块通过所述信息接收线、所述第一端口与上级模块连接，所述显示模块通过所述信息发送线、所述第二端口与下级模块连接，其中，所述上级模块为通讯链路中的上一显示模块或主机，所述下级模块为通讯链路中的下一显示模块；

所述MCU用于通过所述信息接收线接收所述上级模块发送的上级身份信息，依据所述上级身份信息生成第一身份信息，若存在下级模块时，通过所述信息发送线向所述下级模块发送的所述第一身份信息，通过所述线路阵列向所述主机发送所述第一身份信息或接收所述主机传输的显示信息，依据所述显示信息控制所述LED点阵。

进一步地，还包括LED点阵驱动，所述MCU、所述LED点阵驱动以及所述LED点阵依次电连接。

进一步地，所述LED点阵驱动包括脉宽调制控制器，所述脉宽调制控制器分别与所述MCU和所述LED点阵电连接。

进一步地，所述LED点阵驱动采用TM1812和ICN2012。

进一步地，还包括稳压单元，所述稳压单元分别与所述MCU、所述LED点阵驱动以及所述LED点阵电连接。

进一步地，所述线路阵列包括电源线、地线、时钟通讯线、指令线、信息通讯线，所述电源线、所述地线均与所述稳压单元连接，所述时钟通讯线、所述指令线、所述信息通讯线均与所述MCU连接。

本实用新型还提供另一种技术方案：

一种LED显示系统，包括：主机、第一显示模块以及至少两个第二显示模块，所述第一显示模块、所述第二显示模块均采用上述技术方案所述的显示模块；

所述第一显示模块的第一端口连接于主机，所述第一显示模块的第二端口连接于所述第二显示模块的第一端口；所述第二显示模块的第二端口连接于其他的所述第二显示模块的第一端口。

进一步地，所述LED显示系统还包括电源，所述电源与所述主机电连接。

进一步地，所述主机包括通讯模块和处理器，所述通讯模块与所述处理器电连接，所述处理器与所述第一显示模块电连接。

进一步地，所述通讯模块采用蓝牙通讯模块。

本实用新型提供的一种显示模块及LED显示系统的有益效果是：显示模块通过第一端口和信号接收线与上级模块相连接，显示模块通过第二端口和信号发送线与下级模块相连接，因有n个第二端口和n根信号发送线，故每个显示模块可以连接n个下级模块，连接方式更多样，显示模块之间的拼接更自由，更便于使用

附图说明

为了更清楚地说

图1为本实用新型实施例提供的显示模块的电路连接示意图；

图2为本实用新型实施例提供的通讯链路示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种显示模块的电路连接示意图；

图4为本实用新型实施例提供的LED显示系统的电路连接示意图；

图5为本实用新型实施例提供的主机的电路框图。

图标：10-显示模块；20-主机；30-第一显示模块；40-第二显示模块；50-电源；101-MCU；102-LED点阵驱动；103-LED点阵；104-稳压单元；105-线路阵列；106-单总线；201-处理器；202-通讯模块；1051-第一端口；1052-第二端口；3051-第一显示模块的第一端口；3052-第一显示模块的第二端口；4051-第二显示模块的第一端口；4052-第二显示模块的第二端口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种显示模块10。显示模块10包括：MCU101、LED点阵103、单总线106以及线路阵列105。

继续参阅图1，线路阵列105包括第一端口1051和n个第二端口1052，第一端口1051与n个第二端口1052导通，其中，n≥2。为了便于理解，本实施例中n的值取3，在此并未限定n值。

显示模块10通过第一端口1051与其上级模块连接，显示模块10通过第二端口1052与其下级模块连接。请参阅图2，显示模块A、B、C、D、E、F、G、H、I均采用显示模块10，上级模块为通讯链路中的上一显示模块10或主机20，下级模块为通讯链路中的下一显示模块10。例如，显示模块A的上级模块即为主机20，显示模块A的下级模块包括显示模块B和显示模块C；显示模块B的上级模块即为显示模块A，显示模块B未连接下级模块；显示模块D的上级模块即为显示模块C，显示模块D的下级模块包括显示模块E、显示模块F、显示模块G。

在一种可能的实现方式中，第一端口1051与n个第二端口1052并非固定设置，即显示模块10可以通过任一端口与其上一模块相连接，该端口即为第一端口1051，其余的端口即为第二端口1052。

如图1中示出了，单总线106包括多根Command线。在一种可能的实现方式中，单总线106包括n+1根Command线。本实施例中，优选地n＝3，如图2所示，如此更便于拼接。单总线106包括信息接收线和n根信息发送线。即以其中1根Command线作为信息接收线，以其中n根Command线作为信息发送线。请继续参阅图1，信息接收线与第一端口1051匹配设置，n根信息发送线分别与n个第二端口1052匹配设置。显示模块10还通过信息接收线与上级模块连接，显示模块10还通过信息发送线与下级模块连接。同样的，信息接受线和n根信息发送线并非固定设置。

继续参阅图1，MCU101和LED点阵103电连接，MCU101与4根Command线分别连接，MCU101连接于线路阵列105。

MCU101为微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，在一种可能的实现方式中，可以将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。在一种可能的实现方式中，MCU101采用的型号为：STM32F030F4，-M0内核，48MHz主频。

MCU101用于通过信息接收线接收上级模块发送的上级身份信息，依据上级身份信息生成第一身份信息，若存在下级模块时，通过信息发送线向下级模块发送的第一身份信息，通过线路阵列105向主机20发送第一身份信息。继续参阅图2，在一种可能的实现方式中，显示模块A接收到主机20传输的主机身份信息时，显示模块A中的MCU101生成显示模块A的身份信息(0，0)，此时显示模块A通过信息发送线向显示模块B和显示模块C发送显示模块A的身份信息，同时显示模块A还通过线路阵列105向主机20发送显示模块A的身份信息。

继续参阅图1和图2，因为第一端口1051与n个第二端口1052导通，所以通讯链路上的任一显示模块均可以直接向主机20发送其身份信息，同时通讯链路上的任一显示模块均可以接受主机20发送的显示信息。

MCU101还用于接收主机20传输的显示信息，依据显示信息控制LED点阵103。

LED点阵103包括多个LED发光二极管。LED发光二极管用于接受MCU101的控制，通过亮度变化，组合显示不同的内容。

综上所述，本实用新型实施例提供的显示模块中，显示模块通过第一端口和信号接收线与上级模块相连接，显示模块通过第二端口和信号发送线与下级模块相连接，因有n个第二端口和n根信号发送线，故每个显示模块可以连接n个下级模块，连接方式更多样，显示模块之间的拼接更自由，更便于使用。

在图1的基础上，本实用新型实施例还提供了一种显示模块10。如图3所示，显示模块10还包括LED点阵驱动102和稳压单元104。

线路阵列105包括电源线Dc、地线Gnd、时钟通讯线Sck、指令线Load、信息通讯线Data。

继续参阅图3，电源线Dc和地线Gnd均与稳压单元104连接，时钟通讯线Sck、指令线Load以及信息通讯线Data均与MCU101连接。MCU101、LED点阵驱动102以及LED点阵103依次电连接。稳压单元104分别与MCU101、LED点阵驱动102以及LED点阵103连接。

当拼接的显示模块10较多了之后，所需求的电源电流也会相对增加，如果所有模块都使用主机20稳压出来的电源，主机20会有超负荷的隐患，并且低压高电流对连接器的要求也会提高，对设备会有损害，稳压单元104用于解决前述的问题。通过在每个显示模块10上设置独立的稳压单元104，不在完全依赖主机20稳压出来的电源，从而降低了主机20超负荷的风险，并且降低了对连接器的要求，有利于设备的安全。

在一种可能的实现方式中，LED点阵驱动102包括脉宽调制控制器(Pulse Width Modulation，PWM)，脉宽调制控制器分别与MCU101和LED点阵103电连接。LED点阵驱动102用于可以减小MCU101的负载，提升MCU101的刷新周期，以达到30Hz以上的刷新频率，从而可以提升LED点阵的显示效果，例如通过手机拍摄无明暗条纹。

在一种可能的实现方式中，LEDLED点阵驱动采用TM1812和ICN2012。其中，TM1812有带每个通道256级的PWM MOS输出能力的LED灯列驱动管，每个IC一共有12个输入通道，能够实现4列的调光功能；ICN2012为有译码功能MOS输出能力的行驱动管一共有8个通道，每个通道有3A的输出能力。因此使用需要3颗TM1812和2颗ICN2012。

在一种可能的实现方式中，MCU101共有两种模式：

MCU101在显示模块10刚上电时，会进入默认的配置模式，并拉低诊断信号(Load)端口，等待单总线(Command)传入上级模块的坐标信息，然后根据传入的信息接收线的方向产生当前模块显示10的第一身份信息，并通过信息发送线和线路阵列105将第一身份信息分别传输给下级模块和主机20，同时恢复诊断信号端口为Load输入模式，进入显示模式，在进入显示模式后，MCU101接收主机20发送显示数据包，即显示信息，保存在显存中，当接收到主机20的Load显示信号后，通过LED点阵驱动102控制LED点阵103显示上述显示信息。

其中，显示信息包括显示数据和对应的身份信息。显示模块10检测到符合其的身份信息时会把显示数据保存在显存中，等待主机20发送Load端口的下降沿信号，会立即把显存数据显示在LED点阵上。在一种可能的实现方式中，当Load端口有大于500ms的持续拉低信号，会自动进入配置模式，解决在线接入模块的地址分配问题。

在图1的基础上，本实用新型实施例还提供了一种LED显示系统。如图4所示，LED显示系统包括：主机20、电源50、第一显示模块30以及至少两个第二显示模块40。其中，第一显示模块30、第二显示模块40均与上述实施例中的显示模块10的相同，在此就不对其结果和功能再做赘述。

继续参阅图4，第一显示模块30的第一端口3051连接于主机，第一显示模块30的第二端口3052连接于第二显示模块40的第一端口4051；第二显示模块40的第二端口4052连接于其他的第二显示模块40的第一端口4051。第二显示模块40可以通过端口与第一显示模块30或其他的第二显示模块40自由拼接，便于使用。

电源50与主机20电连接，电源50用于给LED显示系统供能。在一种可能的实现方式中，电源50采用车载的14.4V电源。在将此系统应用在汽车、摩托车或其他交通工具的外壳上时，可以实现外壳的动态显示及变幻，增加外壳的辨识性和炫酷性。

在一种可能的实现方式中，主机20包括通讯模块202和处理器201，通讯模块202与处理器201电连接，处理器201与第一显示模块30电连接。

处理器201的种类有多种选择，例如：中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、现场可编程阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、单片机等，在此不做任何限定。

处理器201用于通过通讯模块202接收其他设备传输的需求信息，并依据需求信息、第一显示模块30的身份信息以及各个第二显示模块40的身份信息生成显示信息，并将显示信息发送给第一显示模块30和各个第二显示模块40，从而控制显示需求信息对应的内容。

在一种可能的实现方式中，通讯模块202采用蓝牙通讯模块，蓝牙通讯模块的信号稳定，便于传输。当然，在其他可能的实现方式中，通讯模块202可以采用其他无线通讯模块，例如移动蜂窝网络、WiFi模块等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。