CN105469739A - 级联led智能玻璃驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种级联LED智能玻璃驱动系统，包括：驱动模块、电源模块、MCU控制模块以及LED智能玻璃显示屏；驱动模块包括：多个级联的驱动器，驱动器包括N个输入端口，N个输出端口，其中，第一驱动器的N个输入端口与MCU控制模块连接，N个输出端口与第二驱动器的N个输入端口连接，第一驱动器选取N个输出端口中的第一输入端口接收MCU控制模块发送的视频信号，第二输出端口向第二驱动器转发视频信号，以此类推，第N-1个驱动器通过第N-1输入端口接收N-2个驱动器通过第N-2个输出端口转发的视频信号，并通过第N-1个输出端口向第N个驱动器转发视频信号。本发明简化了大面积LED智能玻璃显示屏的系统，提高了系统的工作效率。

Description

级联LED智能玻璃驱动系统

技术领域

本发明实施例涉及LED智能玻璃技术领域，尤其涉及一种级联LED智能玻璃驱动系统。

背景技术

目前，LED显示技术已经日趋成熟，应用在社会生活中的各个领域。同时户外大型LED显示屏也大量应用在大型商场内和建筑物外墙，LED显示屏主要用来实时显示视频、图文、通知等。大型LED智能玻璃显示系统作为大型LED显示屏的一种。在智能玻璃显示系统应用中，首先MCU控制子系统将视频、图文、通知等转化为RGB数据格式信息，然后通过传输子系统将RGB数据信息传输至驱动子系统，后经专用驱动芯片对图像实现灰度控制，并通过数据接口将RGB分量信息输出至LED智能玻璃显示屏，实现上位机中的视频源显示。

LED智能玻璃显示屏内镶嵌大量按一定规律分布的LED点阵，每个点阵代表一个像素点，显示系统通过控制LED点阵进行上位机视频源信号的显示。

在信号的传输过程中，现有技术的LED智能驱动系统工作效率低。

发明内容

本发明实施例提供一种级联LED智能玻璃驱动系统，以克服上述技术问题。

本发明级联LED智能玻璃驱动系统，包括：

驱动模块、电源模块、MCU控制模块以及LED智能玻璃显示屏；

所述MCU控制模块一端通过DVI线连接上位机，另一端与所述驱动模块连接，所述电源模块连接于所述驱动模块；

所述驱动模块包括：多个级联的驱动器，所述驱动器包括N个输入端口，N个输出端口，其中，第一驱动器的所述N个输入端口与所述MCU控制模块连接，所述N个输出端口与第二驱动器的N个输入端口连接，所述第一驱动器选取所述N个输出端口中的第一输入端口接收所述MCU控制模块发送的视频信号，第二输出端口向所述第二驱动器转发所述视频信号，以此类推，第N-1个驱动器通过第N-1输入端口接收N-2个驱动器通过第N-2个输出端口转发的所述视频信号，并通过第N-1个输出端口向第N个驱动器转发所述视频信号。

进一步地，还包括：

传输子模块，一端连接于MCU控制模块，另一端连接于驱动模块，用于将所述MCU输出的视频信号以差分串行方式的传输至驱动模块。

进一步地，所述驱动器，还包括：

FPC连接器，用于连接所述LED智能玻璃显示屏。

进一步地，所述MCU控制模块，包括：

DVI输入单元、DVI解码单元、DVI编码单元、DVI输出单元、视频处理单元、数据存储单元、控制单元、信号传输单元；

所述DVI输入单元接收上位机发送的视频信号；

所述DVI解码单元将所述视频信号解码为R、G、B分量信号；

DVI编码单元将所述分量信号转换为视频源信号；

DVI输出单元向下一级MCU控制模块输出所述视频源信号；

视频处理单元处理所述分量信号；

数据存储单元存储所述分量信号；

控制单元向所述视频处理单元发送控制指令；

信号传输单元向驱动模块发送视频信号。

本发明实现了LED智能玻璃显示屏的驱动系统中单一支路实现LED驱动器的大规模级联，从而增加所驱动的LED智能玻璃显示屏的区域面积。简化了大面积LED智能玻璃显示屏的系统，提高了系统的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明级联LED智能玻璃驱动系统的结构示意图；

图2为本发明级联LED智能玻璃驱动系统MCU控制模块结构示意图；

图3为本发明级联LED智能玻璃驱动系统另一结构示意图；

图4为本发明级联LED智能玻璃驱动系统LED智能玻璃显示区域LED点阵分布示意图；

图5为本发明级联LED智能玻璃驱动模块结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明级联LED智能玻璃驱动系统的结构示意图，如图1所示，本实施例的系统可以包括：

驱动模块101、电源模块102、MCU控制模块103以及LED智能玻璃显示屏104；

所述驱动模块101包括：多个级联的驱动器，所述驱动器包括N个输入端口，N个输出端口，其中，第一驱动器的所述N个输入端口与所述MCU控制模块连接，所述N个输出端口与第二驱动器的N个输入端口连接，所述第一驱动器选取所述N个输出端口中的第一输入端口接收所述MCU控制模块发送的视频信号，第二输出端口向所述第二驱动器转发所述视频信号，以此类推，第N-1个驱动器通过第N-1输入端口接收N-2个驱动器通过第N-2个输出端口转发的所述视频信号，并通过第N-1个输出端口向第N个驱动器转发所述视频信号。

进一步地，所述驱动器，还包括：

FPC连接器，用于连接所述LED智能玻璃显示屏。

具体来说，所述上位机通过DVI线向MCU控制子系统传输所需显示的视频源信号。

所述电源供应箱是为驱动显示子系统和MCU控制子系统提供工作电源，同时通过驱动子系统电路将电流输出至LED智能玻璃显示屏用于驱动LED点阵。电源供应箱为整个LED智能玻璃显示系统提供电源。

进一步地，如图2所示，所述MCU控制模块，包括：

DVI输入单元201、DVI解码单元202、DVI编码单元203、DVI输出单元204、视频处理单元205、数据存储单元206、信号传输单元207以及控制单元208；

所述DVI输入单元接收上位机发送的视频信号；

所述DVI解码单元，用于将所述视频信号解码为RGB数据和串行时钟；

所述输出单元，用于向驱动单元发送所述RGB数据和串行时钟。

具体来说，图2为所述MCU控制子系统结构示意图，如图2所示，结构包括，DVI输入单元201、DVI编码单元203、DVI解码单元202、DVI输出单元204、视频处理单元205、数据存储单元206、控制单元208、信号传输单元207；

所述MCU控制子系统各单元功能包括，DVI解码单元202将视频源信号转换为R、G、B分量信号、DVI输入单元201接收上位机发送的视频源信号、DVI编码单元203将所述R、G、B分量信号转换为视频源信号、DVI输出单元204向下一级控制器输出视频源信号、视频处理单元205处理所述DVI解码单元生成的R、G、B分量信号、数据存储单元206存储所述R、G、B分量信号、控制单元208向所述处理单元发送控制指令、信号传输模块207是RS422发送电路模块，将R、G、B分量信号和串行时钟转换为差分信号和时钟。

进一步地，如图3所示，还包括：

传输子模块，一端连接于MCU控制模块，另一端连接于驱动模块，用于将所述MCU输出的视频信号以差分串行方式的传输至驱动模块。

具体来说，所述传输子系统采用RS422串行数据接口标准，利用信号差分串行传输方式将RS422发送器的RGB数据经由网线载体传输至RS422接收器，保证远距离传输的数据可靠性与稳定性。实现MCU控制子系统与驱动子系统之间的无损耗传输功能。

图4为智能玻璃显示区域LED点阵分布示意图。所述智能玻璃显示屏是智能玻璃内部镶嵌大量按一定规律分布的LED点阵。如图4所示，为智能玻璃显示屏中LED点阵分布规律，每个LED点代表一个像素点，通过专用驱动芯片控制每个LED点，从而控制每个像素点的变化，实现上位机视频源信息显示。所述LED智能玻璃显示屏是特殊制作的的玻璃，实质上是超大LED显示屏，是利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成的平面式显示屏幕。智能玻璃显示屏与驱动子系统由FPC连接器相连接，驱动子系统通过控制玻璃内部嵌入的LED点阵实现图像源信息显示。

图5为本发明型LED驱动模块的结构示意图，如图5所示，本实施例中驱动模块，实现驱动显示功能。其输入端为经由传输子系统所传输的RGB格式数据和电源箱所传输的电流，驱动子系统中专用LED驱动芯片对图像实现灰度控制，并将RGB分量信息并行输出到LED智能玻璃显示屏上，实现上位机中的信息显示。每组LED驱动模块包括4个LED驱动器，分别为驱动器-A、驱动器-B、驱动器-C、驱动器-D。所述四个LED驱动器在外形设计上完全一样，工程应用中加以颜色区分。包括：电源模块401、驱动电路模块402、FPC连接器403、四个输入端口404、四个输出端口405，该端口可为型号为5X2的十针接口。四个LED驱动器在输入端有4个输入接口，分别为INT1、INT2、INT3、INT4；在输出端亦有4个传输接口，分别为OUT1、OUT2、OUT3、OUT4。四个输入端接口同时输入相同的数据信息和电流，四个输出端接口将数据信息与电流输出到下一级LED驱动器。

一组中每个LED驱动器设计的不同之处在于驱动电路模块连接设计上。其中在LED驱动器-A的电路设计上，电源模块和驱动电路模块与输入端接口INT1相连接。传输接口INT1所输入的数据信号与电流经电源模块和驱动电路模块处理，后经FPC连接器输出至LED智能玻璃显示屏进行显示。与此同时，信号与电流经输出接口OUT1传输至下一级LED驱动器。其他3个传输接口直接将信号与电流传输到下一级LED驱动器。其中在驱动器-B的电路设计上，在输入端选择输入接口INT2，在输出端选择输出接口OUT2；在驱动器-C的电路设计上，在输入端选择输入接口INT3，在输出端选择输出接口OUT3；在驱动器-D的电路设计上，在输入端选择输入接口INT4，在输出端选择输出接口OUT4。每组四个不同的LED驱动器分别选择4个不同的传输接口的信号和电流进行处理，而其他三个接口的信号与电流直接传输到下一级驱动器。此种设计方法相当于变单一传输支路为四传输支路，可以使单一路级联的LED驱动器的数量增加到4倍，与此同时，单一路驱动器所连接的LED智能玻璃显示屏的显示区域面积增加到4倍。相同面积的显示区域可以减少LED驱动器连接支路数量，从而简化电路，优化工程。

本实施例的LED驱动器的工作主要分为以下几步：1、上位机通过DVI线将视频源信号传输至MCU控制子系统，2、MCU控制子系统通过DVI解码单元将视频源信号转化为RGB数据和串行时钟，并经传输子系统传输至第一组LED驱动器。3、LED驱动器上专用驱动芯片将串行RGB数据和时钟转化为多路并行数据，芯片内部集成的PWM灰度调制功能调制每个输出通道的12bit灰度数据，然后通过FPC连接器传输至智能玻璃显示屏内部镶嵌的LED点阵。与此同时输入的串行数据和时钟在移位寄存器的作用下串行输出，作为下一组驱动电路板的输入源。

在大型LED智能玻璃应用领域，根据上述所提出的问题，本发明提供一种可大规模级联的驱动器的电路板设计。所述LED驱动器采用多传输接口多层电路板设计，在LED驱动器的输入和输出端设计多个传输接口。在整个系统工作时，数据信号通过级联的驱动器的多传输接口实现分部传输。由于每个接口所传输的数据信号完全一致，LED驱动器上专用驱动芯片只需选择其中一个传输接口所输入的数据信号进行处理。芯片内部集成的PWM灰度调制功能调制每个输出通道的灰度数据，后经由FPC连接器传输给LED智能玻璃内部镶嵌的LED点阵进行显示。而其它的传输接口所传输的数据信号输出至下一级LED驱动器，此时相当于变单一传输支路为多个传输支路。通过所述LED驱动器的电路板设计，可在单一支路实现LED驱动器的大规模级联，从而增加所驱动的LED智能玻璃显示屏的区域面积。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种级联LED智能玻璃驱动系统，其特征在于，包括：

驱动模块、电源模块、MCU控制模块以及LED智能玻璃显示屏；

所述MCU控制模块一端通过DVI线连接上位机，另一端与所述驱动模块连接，所述电源模块连接于所述驱动模块；

所述驱动模块包括：多个级联的驱动器，所述驱动器包括N个输入端口，N个输出端口，其中，第一驱动器的所述N个输入端口与所述MCU控制模块连接，所述N个输出端口与第二驱动器的N个输入端口连接，所述第一驱动器选取所述N个输出端口中的第一输入端口接收所述MCU控制模块发送的视频信号，第二输出端口向所述第二驱动器转发所述视频信号，以此类推，第N-1个驱动器通过第N-1输入端口接收N-2个驱动器通过第N-2个输出端口转发的所述视频信号，并通过第N-1个输出端口向第N个驱动器转发所述视频信号。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

传输子模块，一端连接于MCU控制模块，另一端连接于驱动模块，用于将所述MCU输出的视频信号以差分串行方式的传输至驱动模块。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述驱动器，还包括：

FPC连接器，用于连接所述LED智能玻璃显示屏。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述MCU控制模块，包括：

DVI输入单元、DVI解码单元、DVI编码单元、DVI输出单元、视频处理单元、数据存储单元、控制单元、信号传输单元；

所述DVI输入单元接收上位机发送的视频信号；

所述DVI解码单元将所述视频信号解码为R、G、B分量信号；

DVI编码单元将所述分量信号转换为视频源信号；

DVI输出单元向下一级MCU控制模块输出所述视频源信号；

视频处理单元处理所述分量信号；

数据存储单元存储所述分量信号；

控制单元向所述视频处理单元发送控制指令；

信号传输单元向驱动模块发送视频信号。