专利名称：一种led诱导屏失点检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型公开一种LED诱导屏失点检测装置，属于LED显示屏技术领域。
背景技术：
LED电子显示屏是以先进的视频显示技术为核心，采用超高亮LED发光材料为显 示器件，配以音视频系统，可以声像同步播放各种图文信息及多媒体信息。它融合LED显示 技术、视觉原理、计算机技术、视频技术、电子技术于一体，主要用于户内、户外大型电子图 文显示及视频图象显示，广泛用于各种标准化营业窗口(如金融、邮电、电力、冶金、石化等 行业、广告宣传、文体中心、公共场所)的图文显示，具有十分广阔的应用前景。LED电子显示屏由众多LED发光管组成，由于焊接工艺、LED芯片损坏或其它因素 的影响，导致LED像素不亮或失效等失点的情况时有发生。对高档全彩显示屏及高速公路 可变情报板而言，失点的影响不可忽略，为了维护的方便，引入支持远程通讯的失点检测系 统，大大提高LED显示屏系统的管理效率。失点(Fault Dot)是指在正确驱动条件下，该点(像素点或LED灯)流过的电流 小于预定电流90%以上的点；一般常为断路(0%电流)与失效(LED灯内阻增大)等。失点检测系统(Dot Check System) 一般由失点检测主机、失点检测及浏览软件、 LED电子显示屏、嵌入式失点检测单片机系统、通讯组件、接口电路组成，完成对显示屏上失 点情况的收集、显示及浏览的计算机系统。LED显示屏在使用中不断出现失点是业界客观存在的主要困扰，然而，由于电子材 料或工艺目前存在的局限性，一直存在无法剔除的缺陷隐患于LED电子显示屏中，成为其 高端应用高可靠性要求的制肘，也是使用期间产生不菲的维护费用的根源。LED电子显示屏 在使用中不断出现失点是业界客观存在的困扰，相对于越来越高的可靠性要求，困扰显得 越来越突出，失点检测系统在LED显示屏中应用的重要意义1.在产品设计生产环节中检测的意义能够于设计或产品制造过程中提前可靠 地诊断出产品品质隐患从而予以消除；2.在产品使用中检测的意义能够及时有效的处理产品故障，使产品维系在可靠 的工作状态，提升客户服务水准。LED诱导屏在使用中不断出现失点是业界客观存在的困扰，相对于越来越高的可 靠性要求，失点的统计、评估和分析越来越重要，本装置正是在这种环境下为解决这个问题 而提出的一个方案。ID号是显示屏上各个点检子板(相当于一个箱体)唯一的标识，为了正确理清各 个点检子板的位置，ID号的必须严格排列，否则将会得到错误的点检结果。在一个点检系 统里，各个点检板的ID号是唯一的，不允许有相同的ID号。上位机是指人可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC，屏幕上显示各种信号 变化(液压，水位，温度等)。下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/ 单片机之类的。上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信
3号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据(一般模拟量)，转化成数字信号反馈 给上位机。上下位机都需要编程，都有专门的开发系统。通常上位机和下位机通讯可以采 用不同的通讯协议，可以有RS232的串口通讯，或者采用RS485串行通讯。
发明内容LED诱导屏在使用中不断出现失点是业界客观存在的困扰，相对于越来越高的可 靠性要求，失点的统计、评估和分析越来越重要，本装置正是在这种环境下为解决这个问题 而提出的一个方案。具体来说，本实用新型包括以下内容一种LED诱导屏失点检测装置，其特征在于由所述装置为负责获取检测结果的 压缩包，并对压缩包解包、解析、生成检测报告、合成实际显示位图的失点检测上位机、LED 诱导屏、失点检测下位机、通讯组件、接口电路相互电连接组成。所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于LED诱导屏的每一个箱体带有一个 下位机。所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于下位机采用了分布式的设计，各个 下位机进行联网，并且与上位机联网，将检测到的LED诱导屏亮度的变化传递到上位机，并 接受上位机的控制。所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于通讯组件和接口电路将下位机检 测到的LED诱导屏亮度变化的数据传递到上位机进行分析，并将上位机对下位机的控制指 令传递到下位机。所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于各个下位机通过RS485接口进行联 网，下位机和上位机之间也通过RS485接口进行联网。所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于每一块下位机包含一块MBI5039的 侦测功能的驱动芯片，它负责对亮点与暗点进行错误侦测，并将检测数据打包。所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于LED诱导屏由12个箱体组成，每一 个箱体有20个模块组。本实用新型的LED诱导屏失点检测(点检)装置由两部分组成下位机采用了分 布式的设计，各个下位机进行了 RS485级联联网；上位机负责获取检测结果的压缩包，并对 压缩包解包、解析、生成检测报告、合成实际显示位图。本实用新型中，一块LED诱导屏由12个箱体组成(4行3列)，每一个箱体有20个 模块组，5行4列，每一个箱体包含一块下位机，每一块下位机包含一块MBI5039的侦测功能 的驱动芯片，它负责对亮点与暗点进行错误侦测，并将检测数据打包。MBI5039是一款具有错误侦测功能的16通道恒流LED驱动芯片，可支持3 90mA 的恒流电流输出，耐压高达17V，并可提供高达30MHz的数据传输速率，以满足LED显示屏 系统上大量数据传输的需求。MBI5039具备了“讯息中错误侦测功能”(In-Message Error Detection)和“静默错误侦测功能”(SilentError Detection) 0除了上述的两种实时错误 侦测功能外，MBI5039也内建过热侦测回报功能，提供系统采取必要的保护措施。该芯片还 提供64阶可程序化的电流增益控制，可用于亮度调整、模块均勻性调整、温度补偿等方面。 MBI5039对于提升画质均勻性的要求，更是达到通道间的电流精确度变异小于1. 5%，而驱动IC间的电流精确度变异小于士3%。除此之外，MBI5039也具备快速输出电流反应时间， 所需之最少时间仅为35ns。本实用新型所述的LED诱导屏失点检测装置具有能够实时快速检测LED诱导屏中 失点的功能，且实施容易，按照简单。
图1为本实用新型LED诱导屏失点检测装置的连接图；图2为本实用新型LED诱导屏结构图；其中1为箱体，共12个，4行3列，2为模组，每个箱体由20个模组，5行4列，3为 下位机，每一个箱体有一个下位机，共12个，4为点检卡走线，5为模组之间的走线；图3为每个箱体的物理走线图；图4为逻辑行和物理走线的对应关系，其中1为扫描开始端，2为扫描结束端，3为物理走线，4为逻辑行数据；图5为每个字节的位数据；图6为上位机程序流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的LED诱导屏失点检测装置由两部分组成下位机 采用了分布式的设计，各个下位机进行了 RS485级联联网；上位机负责获取检测结果的压 缩包，并对压缩包解包、解析、生成检测报告、合成实际显示位图。每一块下位机包含一块 MBI5039的侦测功能的驱动芯片，它负责对亮点与暗点进行错误侦测，并将检测数据打包。如图2所示，本实用新型中，一块LED诱导屏由12个箱体组成(4行3列)，每一个 箱体包含一块下位机，每一块下位机包含一块MBI5039的侦测功能的驱动芯片，它负责对 亮点与暗点进行错误侦测，并将检测数据打包。如图3所示，每个箱体带一个下位机，对于每个箱体上LED显示屏的数据走向，有 多种扫描，往往采用Z字型走法，因为各种屏的设计不同，非常难以统一。为了简化问题，在 下位机层次上，只考虑静态扫描，而不考虑Z字型走法的实际情况。如图4所示，不论任何走向，在下位机层次上，把显示屏抽象为5行，每行的数据有 Rl (红色)，G (绿色)，B (蓝色)，R2 (红色)等4组数据，共20组数据，每行按照实际时钟 数为列数的一条逻辑数据。实际通讯时下位机与上位机之间的通讯采用RS485，将上述的逻 辑数据，一行一行传回上位机，上位机软件根据用户的实际走线设置，进行数据分析。为了减少实际的通信数据量，通讯的数据，是经过行长压缩的，压缩的规则非常简 单，即有效数据区的前一个字节表示数目，第二个字节表示实际的值，如04，3F表示3F， 3F，3F，3F。其中每个单字节的内容，就是水平逻辑行的内容片段，如图5所示，位7到位0， 表示水平的8个像素值，每一位都有0和1两个状态值，如果为1表示灯的状态是正常的， 如果为0则表示状态异常，此时需要对异常点进行统计。图6为上位机程序流程图，由图可知，程序开始后，进入手动点检或自动点检模 式，发送点检命令，然后依次获取点检压缩包，解压缩包，生成点检位图以及点检报告，最后结束。=，氺， =，氺，上位机和下位机之间的通信协议主要由包头、包体和包尾三部分组成。包头HEAD 是以0x7e，0x43两个字符开始的，中间的包体包含了传递的数据，包尾包含了数据包的校 验和，最后以0x7e结束。点检过程中主要涉及的命令有1、运行点检命令[Command]
一一包头 -ID0， -ID1, -ID2，
=0x02 ；//------点检命令代号
=PARA //-----扫描方式，这里为0x01
=CHK [2. .6]//-----校验和
=EOF -J/-----包尾[Return]None ；说明ID0、IDU ID2的组合代表了下位机的编号，下位机的编号是可以手工设置 并存入该下位机中的，ID全为“*”号代表广播，上位机程序将对与此相连的所有的下位机 发送点检命令。下位机接收到命令后，开始执行点检过程，并将点检结果打包，该命令返回 值为空。
2、获取点检数据压缩包命令 [Command]
Byte[0,1] = HEAD ；//-----包头
Byte[0,1] = HEAD ；/ Byte[2 Byte[3 Byte[4 Byte[5 Byte[6 Byte[7 Byte[8Byte[2]=，0，；//-----ID0,[0057]Byte[3]=IDl ；//-----IDl,[0058]Byte[4]=ID2 ；//-----ID2,[0059]Byte[5]=0x04 ；//获取点检压缩包命令[0060]Byte[6]=0x01 ；//——扫描方式[0061]Byte[7]=CHK [2.·]；[0062]Byte[8]=EOF ；//——包尾
RET[0,1] = HEAD ；//-----包头
RET[2, 3,4] = IDO, IDl, ID2 RET[5] = L4_BYTES ； RET [6，7] = Scans, MAXLINES ；
{RET[8，9]，RET[10，11],...} = DATA OF LONG+Data.. RET[.] =//数据部分的校验和。 RET [· ] = EOF ；//包尾 说明获取点检数据压缩包命令总共由9个字节组成，前2个字节是包头，接着三 个字节代表了下位机的ID号，第6个字节是该命令的代号0x04，第7个字节是扫描方式，
6目前点检软件的扫描方式都是0x01，第8个字节是除包头和包尾之外的数据部分的校验 和，最后一个字节是包尾0x7e。返回值说明返回值前2位是包头，接着3位是下位机的ID信息，第6位是指逻 辑水平方向上的字节数，接下来的数据每两个表示数量和字节对，如0x400xFF表示64个 OxFF，这也是数据的压缩方式，解析的时候也要进行相应的解压缩。下面我们来对一个实际 的数据进行解释一下7E 43//包头30 03 03// 表示 IDl = 3，ID2 = 340//表示每行有64个字节，可以表示64*8的像素点。01 20//点检方式40 FF 40 00 40 FF 40 00//第一行数据40 FF 40 00 40 FF 40 00//第二行数据40 FF 40 00 40 FF 40 00//第三行数据40 FF 40 00 40 FF 40 00//第四行数据3F FF 01 7F 40 00 40 FF 40 00 第五行数据40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 0040 00H以上是数据压缩对75 7E//校验和及包尾。将数据部分进行解压缩，并四个分成一组，我们可以得到第一组数据FF FF FF FF FF FF FF FF............FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF00 00 00 00 00 00 00 00............00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00FF FF FF FF FF FF FF FF............FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF00 00 00 00 00 00 00 00............00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00按照协议分析，第一个64字节表示的是红色数据，第三个64字节是绿色的数据， 且为全零，说明这组数据表示的所有状态都是正常的。以此类推，分析第五行数据，解压缩 后得到FF FF FF FF FF FF FF FF............FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF 7F00 00 00 00 00 00 00 00............00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00FF FF FF FF FF FF FF FF............FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF00 00 00 00 00 00 00 00............00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00从中可以看到，红色的数据中，有一个状态为7F，展开成二进制表示01111111，表 示有一个点状态为0，说明这个点状态异常。上位机程序支持手动和自动两种失点检查方式，通过对点检数据的解析，我们可 以得到点检的结果，为了使点检结果以更直观的方式显示出来，我们提供了点检结果还原 方法，也就是根据解析后的数据并结合物理的实际走线图，按照屏体的分辨率还原点检图， 由于我们采用了二基色的LED屏，所以点检的结果会有两种颜色两幅图，分别为红色和绿 色。参照图2的实际LED显示屏安装图，整个LED屏由4行3列的箱体组成，每个箱体有一个下位机，每个下位机都可以对该箱体的所有发光点进行检测，也就是说，对每一个基 色，都要检查64*40个点。现在参照图3，它表示了一个箱体内的实际走线，从中我们可以看 到，每个箱体又可以看成40个8*8的小方块，其中，横向有8个方块，纵向有5个方块。每 个8*8的方块的走线都是一样的，从右边中间开始，到左边的中间一个点结束，依次类推。 因为每个8*8的方块结构是一样的，所以很容易提供一种统一的算法来将数据还原成位图 图片。
权利要求一种LED诱导屏失点检测装置，其特征在于由所述装置为负责获取检测结果的压缩包，并对压缩包解包、解析、生成检测报告、合成实际显示位图的失点检测上位机、LED诱导屏、失点检测下位机、通讯组件、接口电路相互电连接组成。
2.权利要求1所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于LED诱导屏的每一个箱体 带有一个下位机。
3.权利要求1所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于下位机采用了分布式的 设计，各个下位机进行联网，并且与上位机联网，将检测到的LED诱导屏亮度的变化传递到 上位机，并接受上位机的控制。
4.权利要求1所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于通讯组件和接口电路将 下位机检测到的LED诱导屏亮度变化的数据传递到上位机进行分析，并将上位机对下位机 的控制指令传递到下位机。
5.权利要求1所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于各个下位机通过RS485接 口进行联网，下位机和上位机之间也通过RS485接口进行联网。
6.权利要求1所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于每一块下位机包含一块 MBI5039的侦测功能的驱动芯片，它负责对亮点与暗点进行错误侦测，并将检测数据打包。
7.权利要求1所述的LED诱导屏失点检测装置，其特征在于LED诱导屏由12个箱体 组成，每一个箱体有20个模块组。
专利摘要本实用新型公开了一种LED诱导屏失点检测装置，该装置由两部分组成下位机采用了分布式的设计，各个下位机进行了RS485级联联网；上位机负责获取检测结果的压缩包，并对压缩包解包、解析、生成检测报告、合成实际显示位图。每一块下位机包含一块MBI5039的具有侦测功能的驱动芯片，它负责对亮点与暗点进行错误侦测，并将检测数据打包传递给上位机。本实用新型所述的LED诱导失点检测装置，可以实现实时准确的对LED诱导屏上的失点进行有效的检测，具有广泛的应用价值。
文档编号G01R31/26GK201654179SQ20102011652
公开日2010年11月24日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者刘剑祥 申请人:深圳市博远交通设施有限公司