一种含独立消隐信号显示控制系统的LED显示屏的制作方法

文档序号:11858187阅读:273来源:国知局

本发明创造属于LED平板显示控制技术领域,尤其是涉及一种含独立消隐信号显示控制系统的LED显示屏。



背景技术:

小间距LED显示屏与传统的LED产品相比在分辨率、刷新率、灰度等级等方面都得到了大幅提升,且在户内使用的亮度要求很低,从驱动控制的角度看,显示亮度的降低意味着低灰阶的作用更加突出。

低灰阶数据位显示通常采用消隐的方式实现,比如最低位显示基准时间的1/512,次低位显示基准时间的1/256,以此类推得到9位数据的显示时间依次为基准时间的1/512、1/256、1/128、1/64、1/32、1/16、1/8、1/4、1/2。通过切割时间片的方式,既降低了亮度,又实现的相应的灰度,可以满足视频显示要求。

对于通用LED平板显示控制系统来说,如图1所示,主要包括数据接口芯片10,可编程逻辑器件11,外存储体12,可编程逻辑器件数据输出13,驱动输出接口14,驱动输出数据15。其中,数据接口芯片10与可编程逻辑器件11相连,可编程逻辑器件对数据流解码处理后存入外存储体12中,然后又从外存储体将缓存数据读出,经图像的gamma变换、校正、亮度调整等处理后将数据串行输出给驱动输出接口14。控制系统给LED显示面板的控制信号包括时钟(SCLK)、锁存(STB)、消隐(OE)和串行数据15,其中时钟信号提供给移位寄存器的移位脉冲,每一个脉冲将引起数据移入或移出一位。锁存信号将移位寄存器内的数据送到锁存器,在消隐信号的控制下决定LED灯的亮灭。消隐信号是整屏亮度控制信号,也用于显示屏消隐,调整 它的占空比就可以控制显示亮度的变化。时钟、锁存、消隐均是由1组信号经驱动输出n组信号,n组信号的相位相同,本实用新型主要牵涉到OE信号,所以图中主要标出了消隐信号。

控制卡通常具有16-32组输出数据,每组数据的控制信号同时到达驱动面板。对单控制卡控制范围内的具有n路数据线的LED显示单元,任何时刻都有并行的n路数据同时显示,这n路数据对应数据位的脉冲也是同时启动的,对于Bit1数据位,其脉冲宽度为基准时间的1/256,每场图像在显示该数据位时,n路消隐脉冲沿同时跳变,产生低电平窄脉冲,开启瞬间后又马上关闭,尖锐的脉冲产生的谐波给电路带来严重的电磁干扰。

低灰度数据位对应的窄脉冲中含有较多高频成分,容易对电子系统产生干扰,影响低灰度显示效果。当16-32路LED灯同一时刻启动消隐信号,低灰度噪声在瞬间叠加,可能导致显示屏上出现杂乱的散点,尤其是低灰图像的边缘位置,严重影响了低灰度显示效果。

中国专利CN102903329A和CN103413540A着重解决了低灰度数据有效性问题,在一定程度上保证了灰度细节。但是,多行低灰度数据位对应的窄脉冲仍旧同时启动,脉冲越窄,干扰越大,低灰度噪声的瞬间叠加仍旧严重影响显示屏的低灰度显示效果。

一般安装在室外的商用LED显示屏为直通电源,当电网停电或电路发生故障时,LED显示屏在断电的瞬间立刻停止显示,电路故障应急性能较差。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明创造旨在提出一种含独立消隐信号显示控制系统的LED显示屏,以缓解多行消隐窄脉冲同时启动带来的低灰噪声问题,降低控制系统的电磁干扰,提升显示屏的低灰显示效果,同时增设应急蓄电池,用以提高电网停电或电路故障时LED显示屏的应急性能。

为达到上述目的,本发明创造的技术方案是这样实现的:

一种含独立消隐信号显示控制系统的LED显示屏,包括数据处理模块、数据接口芯片、延时模块、驱动输出接口、LED显示单元、电源输入接口、蓄电池、电源转换单元和双电源切换开关;

所述数据接口芯片的信号输出端与所述数据处理模块的信号输入端信号连接;

所述数据处理模块的信号输出端与所述延时模块的信号输入端信号连接;

所述延时模块的信号输出端与所述驱动输出接口的信号输入端信号连接;

所述驱动输出接口的信号输出端为并行输出端口,所述LED显示单元有多个,所述并行输出端口依次与所述LED显示单元信号连接;

所述电源输入接口的输出端有两路,一路经电源转换单元接入所述双电源切换开关的一个电源输入端,另一路接入蓄电池的充电输入端,所述蓄电池的电源输出端接入所述双电源切换开关的另一个电源输入端,所述双电源切换开关的输出端与所述数据处理模块的电源输入端电连接。

进一步的,所述电源转换单元的反馈信号输出端口与所述数据处理模块的信号输入端信号连接。

进一步的,所述蓄电池的状态反馈信号输出端口与所述数据处理模块信号连接。

进一步的,所述电源输入接口通过第一控制开关与所述蓄电池的充电输入端电连接,所述第一控制开关的控制端与所述数据处理模块的信号输出端信号连接。

进一步的,所述蓄电池的电源输出端通过第二控制开关与所述双电源切换开关的另一个电源输入端电连接,所述第二控制开关的控制端与所述数据处理模块的信号输出端信号连接。

进一步的,所述含独立消隐信号显示控制系统的LED显示屏还包括一与所述数据处理模块信号连接的外存储体。

进一步的,所述延时模块包括计数器和多个比较器,所述数据处理模块的消音信号输出端分为两路,一路与所述计数器的输入端信号连接,另一路与并联的多个比较器的一个输入端信号连接,所述计数器的输出端与该并联的多个比较器的另一输入端信号连接,所述并联的多个比较器的输出端信号并行输入所述驱动输出接口的并行输入端。

相对于现有技术,本发明创造所述的含独立消隐信号显示控制系统的LED显示屏具有以下优势:

(1)本发明创造所述的含独立消隐信号显示控制系统的LED显示屏,在提高对多行消隐窄脉冲同时启动带来的低灰噪声问题的缓解性能,降低控制系统的电磁干扰,提升显示屏的低灰显示效果的同时,使用双电源切换开关,保证了LED显示屏在电网故障或断电时,蓄电池的持续供电,提升了LED显示屏的断电应急性能。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解,本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造,并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中:

图1为本发明创造实施例所述的含独立消隐信号显示控制系统的LED显示屏原理框图。

附图标记说明:

1-数据处理模块;2-数据接口芯片;3-延时模块;31-计数器;32-比较器;4-驱动输出接口;5-LED显示单元;6-电源输入接口;7-蓄电池;8-电源转换单元;9-双电源切换开关;10-第一控制开关;11-第二控制开关;12-外存储体。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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,仅是为了便于描述本发明创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置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发明创造的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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,可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

如图1所示,本发明创造包括数据处理模块1、数据接口芯片2、延时模块3、驱动输出接口4、LED显示单元5、电源输入接口6、蓄电池7、电源转换单元8和双电源切换开关9;

数据接口芯片2的信号输出端与数据处理模块1的信号输入端信号连接;

数据处理模块1的信号输出端与延时模块3的信号输入端信号连接;

延时模块3的信号输出端与驱动输出接口4的信号输入端信号连接;

驱动输出接口4的信号输出端为并行输出端口,LED显示单元5有多个,并行输出端口依次与LED显示单元5信号连接;

数据处理模块1对经数据接口芯片2输入的数据流进行解码及图像处理,将处理后的数据经延时模块3延时后串行输出给驱动输出接口4,控制系统给LED显示单元5的控制信号包括时钟、锁存、消隐和串行数据,时钟、锁存信号均由数据处理模块1给出一组信号经驱动输出接口4驱动后输出的多组加强信号,多组信号相位相同,消隐信号是数据处理模块1给出的多组信号经延时模块3延时后再经驱动输出接口4驱动输出的多组信号;

电源输入接口6的输出端有两路,一路经电源转换单元8接入双电源切换开关9的一个电源输入端,另一路接入蓄电池7的充电输入端,蓄电池7的电源输出端接入双电源切换开关9的另一个电源输入端,双电源切换开关9的输出端与数据处理模块1的电源输入端电连接;

电源输入接口6的外端连接市电,当市电断电时,双电源切换开关9将供电电源由市电转换为蓄电池7,持续为LED显示屏供电,当蓄电池7断电时,双电源切换开关9将供电电源由蓄电池7转换为市电,提高了LED显示 屏对外界供电断电的应急性能。

电源转换单元8的反馈信号输出端口与数据处理模块1的信号输入端信号连接,以便于数据处理模块1判断市电电网中是否有电。

蓄电池7的状态反馈信号输出端口与数据处理模块1信号连接,以便于数据处理模块1判断蓄电池7是否为充电满态。

电源输入接口6通过第一控制开关10与蓄电池7的充电输入端电连接,第一控制开关10的控制端与数据处理模块1的信号输出端信号连接,数据处理模块1向第一控制开关10的控制端输入控制信号,控制第一控制开关10的通断,进而控制蓄电池7充电电路的通断。

蓄电池7的电源输出端通过第二控制开关11与双电源切换开关9的另一个电源输入端电连接,第二控制开关11的控制端与数据处理模块1的信号输出端信号连接,数据处理模块1向第二控制开关11的控制端输入控制信号,控制第二控制开关11的通断,进而控制蓄电池7到双电源切换开关9的供电电路的通断。

含独立消隐信号显示控制系统的LED显示屏还包括一与数据处理模块1信号连接的外存储体12,用以实现显示数据的缓存及读取。

延时模块3包括计数器31和多个比较器32,数据处理模块1的消音信号输出端分为两路,一路与计数器31的输入端信号连接,另一路与并联的多个比较器32的一个输入端信号连接,计数器31的输出端与该并联的多个比较器32的另一输入端信号连接,并联的多个比较器32的输出端信号并行输入驱动输出接口4的并行输入端,比较器32将输入端输入的初始消隐信号和计数器31输入的信号进行对比,经该比较器32的控制程序的控制实现对初始消隐信号的依次输出延时。

数据处理模块1和延时模块3均为可编程逻辑器件中的功能模块。

本发明创造中的含独立消隐信号显示控制系统设定单控制卡控制范围为128像素点宽、128像素点高,显示单元为1/8扫描方式,共含16路数据通道,即比较器32和LED显示单元5数目为16,采用如图1所示的显示控制系统,数据处理模块1对数据流解码处理后存入外存储体12中,然后数据处理模块1将外存储体12中的缓存数据读出,经图像处理后将数据串行延时输出给驱动输出接口4,控制系统给LED显示单元5的控制信号包括时钟、锁存、消隐和串行数据,时钟、锁存信号均是由数据处理模块1给出一组信号经驱动输出接口4驱动后输出的16组加强信号,16组信号相位相同,消隐信号是数据处理模块1给出的16组信号(OE1'~OEn')经延时模块3延时后再经驱动输出接口4驱动输出16组信号(OE1~OEn),延时模块3包括一组16bit的计数器31和16路比较器32,计数器31的复位或启动以初始消隐信号为准,当接收到消隐信号后进行1轮16bit的计数,各比较器32根据软件设置等间距60ns延时输出,实现消隐信号中OE脉冲的错开,第2路消隐信号比第1路消隐信号低电平脉冲部分延时了Δt=60ns,第3路消隐信号比第2路消隐信号低电平脉冲部分延时了Δt=60ns,以此类推,第16路消隐信号比第15路消隐信号低电平脉冲部分延时了Δt=60ns,降低了控制系统的电磁干扰,提升了显示屏的低灰显示效果;

LED显示屏的显示由电源输入接口6外接市电,当市电正常供电时,市电经所述电源输入接口6分为两路;

一路由所述电源转换单元8将交流市电降压整流转换成低压直流输入所述双电源切换开关9,且电源转换单元8向数据处理模块1发送市电正常供电的反馈信号;

另一路经第一控制开关10输入蓄电池7,对蓄电池7进行充电,蓄电池 7的电源输出端经第二控制开关11输入双电源切换开关9;

当蓄电池7充满时,蓄电池7向数据处理模块1输入满电状态反馈信号,数据处理模块1对满电状态反馈信号处理后向第一控制开关10输入断开信号,第一控制开关10断开,蓄电池7停止充电;

当蓄电池7内电能损耗不再是满电状态时,蓄电池7向数据处理模块1输入电能亏损状态反馈信号,数据处理模块1对电能亏损状态反馈信号进行处理后向第一控制开关10输入闭合信号,第一控制开关10闭合,蓄电池7继续充电;

双电源切换开关9初始状态为选择第一路市电对数据处理模块1进行供电,第二控制开关11为闭合状态,当市电停止供电时,双电源切换开关9瞬间切换至蓄电池7供电,LED显示屏继续显示,当市电再次开始供电时,电能转换单元8向数据处理模块1输入供电转变反馈信号,数据处理模块1对该供电转变反馈信号分析处理后,向第二控制开关11输入断开信号,第二控制开关11断开,双电源切换开关9由蓄电池7供电转变为市电供电,然后数据处理模块1再次向第二控制开关11输入闭合信号,第二控制开关11再次闭合,实现了LED显示屏以市电供电为优先,蓄电池7备用的供电系统,提高了LED显示屏的断电应急性能。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。

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