本實用新型涉及LED技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種LED模組監(jiān)控卡、接收卡及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

LED顯示屏作為新型顯示裝置，具有亮度高、能耗少、使用壽命長、視角范圍廣、顯示方式及顯示內(nèi)容豐富多樣等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于體育場館、道路交通、金融證券交易、廣告?zhèn)髅降阮I(lǐng)域的信息傳播和廣告宣傳。

目前，LED顯示屏控制系統(tǒng)中，一接收卡級聯(lián)多個LED模組，模擬信號從接收卡輸出至與接收卡直接連接的LED模組上，然后該LED模組將模組信號傳遞至相鄰的LED模組，如此，級級傳遞。接收卡與LED模組、以及LED模組之間一般采用TTL(Transistor-Transistor Logic，邏輯門電路)傳輸方式進行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)模擬信號傳輸?shù)轿捕说腖ED模組時，部分數(shù)據(jù)及時鐘可能變形或丟失，由此引起LED顯示屏的閃爍。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種LED模組監(jiān)控卡、接收卡及控制系統(tǒng)，能改善數(shù)據(jù)及時鐘變形或丟失的問題，從而提高LED顯示屏顯示效果。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種LED模組監(jiān)控卡，包括電性連接的第一通信電路和第一數(shù)字處理電路，其中，所述第一通信電路包括第一數(shù)字通信接口，所述第一數(shù)字通信接口用于通過數(shù)字傳輸方式接收數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)傳輸至所述第一數(shù)字處理電路；所述第一數(shù)字處理電路用于接收、處理所述數(shù)據(jù)而獲得驅(qū)動信號，并將所述驅(qū)動信號傳輸至LED模組。

其中，所述第一通信電路還包括分別與所述第一數(shù)字通信接口、第一數(shù)字處理電路電性連接的第二數(shù)字通信接口，所述第二數(shù)字通信接口用于接收所述第一數(shù)字處理電路輸出的所述數(shù)據(jù)，并通過所述數(shù)字傳輸方式將所述數(shù)據(jù)輸出至所述LED模組監(jiān)控卡之外。

其中，所述LED模組監(jiān)控卡還包括第一控制電路和檢驗電路，所述第一控制電路分別電性連接所述第一數(shù)字通信接口、第一數(shù)字處理電路和檢驗電路，所述檢驗電路用于檢驗經(jīng)所述第一控制電路傳輸?shù)乃龅谝粩?shù)字處理電路處理后的所述數(shù)據(jù)；所述第一數(shù)據(jù)處理電路還用于再次處理通過檢驗的所述數(shù)據(jù)而獲得所述驅(qū)動信號。

其中，所述第一數(shù)字處理電路為FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片。

其中，所述第一數(shù)字通信接口是LVDS(Low Voltage Differential Signaling)接口。

其中，所述第二數(shù)字通信接口為LVDS(Low Voltage Differential Signaling)接口。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型還提供一種LED模組接收卡，包括電性連接的第二通信電路和第二數(shù)字處理電路，其中，所述第二通信電路包括第三數(shù)字通信接口；所述第二數(shù)字處理電路用于接收、處理顯示數(shù)據(jù)而形成數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包傳輸至所述第二通信電路；所述第二通信電路的第三數(shù)字通信接口用于通過數(shù)字傳輸方式將所述數(shù)據(jù)包傳輸至監(jiān)控板。

其中，所述第二數(shù)字處理電路具體用于對所述顯示數(shù)據(jù)的多個數(shù)據(jù)段逐一添加校驗段后，打包一所述數(shù)據(jù)段及相應(yīng)的校驗段而形成一子數(shù)據(jù)包，并對多個所述子數(shù)據(jù)包打包而形成所述數(shù)據(jù)包。

其中，所述第三數(shù)字通信接口是LVDS(Low Voltage Differential Signaling)接口，所述第二數(shù)字處理電路為FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型還提供一種LED模組控制系統(tǒng)，包括監(jiān)控卡和接收卡，所述監(jiān)控板包括電性連接的第一通信電路和第一數(shù)字處理電路，所述接收卡包括電性連接的第二通信電路和第二數(shù)字處理電路，所述第一通信電路和第二通信電路電性連接；所述第二數(shù)字處理電路用于接收、處理顯示數(shù)據(jù)而形成數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包傳輸至所述第二通信電路；所述第二通信電路包括第三數(shù)字通信接口，所述第三數(shù)字通信接口用于通過數(shù)字傳輸方式將所述數(shù)據(jù)包傳輸至所述第一通信電路；所述第一通信電路的第一數(shù)字通信接口用于通過所述數(shù)字傳輸方式接收所述數(shù)據(jù)包，并將所述數(shù)據(jù)包傳輸至所述第一數(shù)字處理電路；所述第一數(shù)字處理電路用于接收、處理所述數(shù)據(jù)包而獲得驅(qū)動信號，并將所述驅(qū)動信號傳輸至LED模組。

本實用新型的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型LED模組監(jiān)控卡、接收卡及控制系統(tǒng)，利用監(jiān)控卡的第一數(shù)字通信接口接收接收卡的第二數(shù)字處理電路根據(jù)LED顯示屏模組情況處理后的第一數(shù)據(jù)包，并將第一數(shù)據(jù)包發(fā)送給監(jiān)控卡的第一控制電路；第一控制電路將第一數(shù)據(jù)包發(fā)送給監(jiān)控卡的第一數(shù)字處理電路，并控制該第一數(shù)字處理電路對第一數(shù)據(jù)包進行處理，第一數(shù)字處理電路處理第一數(shù)據(jù)包，且獲取與之連接的LED模組要顯示的相對應(yīng)的第二數(shù)據(jù)，并根據(jù)第二數(shù)據(jù)產(chǎn)生驅(qū)動信號給與之連接的LED模組。通過這種數(shù)字傳輸方式傳輸數(shù)據(jù)，可以保證數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性，從而能夠改善數(shù)據(jù)及時鐘變形或丟失，提高LED顯示屏顯示效果。

附圖說明

圖1是本實用新型LED模組監(jiān)控卡一實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實用新型LED模組接收卡一實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是圖1或圖2實施例中第一數(shù)據(jù)包解析過程的示意圖；

圖4是圖1或圖2實施例中第一數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1或圖2實施例中第二數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型LED模組控制系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型進行詳細說明。

參閱圖1，圖1是本實用新型LED模組監(jiān)控卡一實施例的結(jié)構(gòu)框圖。本實施例LED模組監(jiān)控卡包括第一控制電路102、第一數(shù)字處理電路103、第一通信電路104及第一存儲電路105，第一數(shù)字處理電路103、第一通信電路104及第一存儲電路105均與第一控制電路102連接。

其中，第一通信電路104包括第一數(shù)字通信接口107，第一數(shù)字通信電路107分別與第一控制電路102及接收卡111連接；第一數(shù)字處理電路103與LED模組109連接。

具體的，第一數(shù)字通信接口107通過數(shù)字傳輸方式接收自接收卡111發(fā)送過來的第一數(shù)據(jù)包，并將該第一數(shù)據(jù)包發(fā)送給第一控制電路102；第一控制電路102將該第一數(shù)據(jù)包、及解析該第一數(shù)據(jù)包的控制信號發(fā)送給第一數(shù)字處理電路103，并控制第一數(shù)字處理電路103對該第一數(shù)據(jù)包進行解析。第一數(shù)字處理電路103獲取與之連接的LED模組109要顯示的相對應(yīng)的第二數(shù)據(jù)包；第一數(shù)字處理電路103根據(jù)該第二數(shù)據(jù)包產(chǎn)生驅(qū)動信號并發(fā)送給LED模組109，驅(qū)動LED模組109顯示。

其中，該驅(qū)動信號至少包括RGB數(shù)據(jù)信號、同步及像素時鐘等信號。

進一步，LED模組109可將自身的溫度、電壓、壞包等狀態(tài)數(shù)據(jù)反饋給監(jiān)控卡101，經(jīng)監(jiān)控卡101的第一數(shù)字處理電路103處理，由第一控制電路102控制第一數(shù)字通信接口107將該狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸給接收卡111，第一控制電路102并將該狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送至第一存儲電路105存儲。

在一個應(yīng)用場景中，監(jiān)控卡101還包括檢驗電路106，第一通信電路104還包括的第二數(shù)字通信接口108。

其中，檢驗電路106、第二數(shù)字通信接口108均與第一控制電路102連接，第二數(shù)字通信接口108與下一個監(jiān)控卡110連接。

具體的，第一控制電路102將該第一數(shù)據(jù)包及解析該第一數(shù)據(jù)包的控制信號發(fā)送給第一數(shù)字處理電路103，并控制第一數(shù)字處理電路103對該第一數(shù)據(jù)包進行解析，同時，第一控制電路102控制第二數(shù)字通信接口108通過數(shù)字傳輸方式將第一數(shù)據(jù)包發(fā)送給與監(jiān)控卡101連接的下一個監(jiān)控卡110。

第一數(shù)字處理電路103將解析第一數(shù)據(jù)包后獲得的第二數(shù)據(jù)包返回給第一控制電路102，第一控制電路102接收該第二數(shù)據(jù)包后，將該第二數(shù)據(jù)包、及檢驗該第二數(shù)據(jù)包的控制信號發(fā)送給校驗電路106，從而控制校驗電路106對該第二數(shù)據(jù)包進行校驗，并將校驗結(jié)果返回給第一控制電路102。第一控制電路102根據(jù)該校驗結(jié)果判斷是否發(fā)送驅(qū)動產(chǎn)生控制信號給第一數(shù)字處理電路103，若校驗成功，第一控制電路102發(fā)送驅(qū)動產(chǎn)生控制信號給第一數(shù)字處理電路103，控制第一數(shù)字處理電路103解析第二數(shù)據(jù)包而產(chǎn)生驅(qū)動信號，并發(fā)送給與之連接的LED模組109，若校驗不成功，第一控制電路102不發(fā)送驅(qū)動產(chǎn)生控制信號給第一數(shù)字處理電路103。同時，第一控制電路102將校驗結(jié)果通過第一數(shù)字通信接口107反饋給接收卡111，便于接收卡111做進一步處理。

在本實施例中，第一數(shù)字處理電路103為FPGA芯片，進一步地，該FPGA芯片為Xilinx公司生產(chǎn)的XC6SLX9芯片。第一數(shù)字通信接口107是LVDS接口，第二數(shù)字通信接口108是LVDS接口，且第一存儲電路105存儲相關(guān)數(shù)據(jù)并支持第一控制電路及第一數(shù)字處理電路的升級。在其它應(yīng)用場景中，可采用其他電路代替FPGA芯片，可采用其他數(shù)字傳輸技術(shù)以代替LVDS傳輸。

其中，LVDS技術(shù)是一種低擺幅的差分信號技術(shù)，它使信號能在差分PCB線對或平衡電纜上以幾百Mbps的速率傳輸，其低壓幅和低電流驅(qū)動輸出實現(xiàn)了低噪聲和低功耗。相對于傳統(tǒng)的TTL傳輸，LVDS傳輸減少了線材的使用，且能有效避免信號的損失，使整個顯示屏顯示內(nèi)容同步，提高了顯示屏的一致性，不僅優(yōu)化了LED顯示系統(tǒng)的顯示效果，還降低了成本；且容易通過EMC認證。

FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點。FPGA具有很多的優(yōu)點比如可以快速成品，可以被修改來改正程序中的錯誤和更便宜的造價，同時方便系統(tǒng)升級。

參閱圖2，圖2是本實用新型LED模組接收卡一實施例的結(jié)構(gòu)框圖。本實施例LED模組接收卡包括第二存儲電路201、第二控制電路202、第二數(shù)字處理電路203及第二通信電路204。

其中，第二通信電路204包括第三數(shù)字通信接口205。

第二存儲電路201、第二數(shù)字處理電路203及第二通信電路204均連接第二控制電路202；第三數(shù)字通信接口205與第二控制電路202及監(jiān)控卡101連接。

具體的，第三數(shù)字通信接口205接收上位機傳來的顯示數(shù)據(jù)，并將該顯示數(shù)據(jù)傳送給第二控制電路202，第二控制電路202將該顯示數(shù)據(jù)、及處理該顯示數(shù)據(jù)的控制信號傳送給第二數(shù)字處理電路203，第二數(shù)字處理電路203主要對該顯示數(shù)據(jù)分組打包，根據(jù)LED模組情況將該顯示數(shù)據(jù)分組成多個數(shù)據(jù)段，且對多個數(shù)據(jù)段分別加上校驗位形成多個第二數(shù)據(jù)包，然后將該多個第二數(shù)據(jù)包打包，且加上地址位后形成第一數(shù)據(jù)包。第二數(shù)字處理電路203將該第一數(shù)據(jù)包返回給第二控制電路102，第二控制電路202將該第一數(shù)據(jù)包傳遞至第三數(shù)字通信接口205，第三數(shù)字通信接口205通過數(shù)字傳輸方式將該第一數(shù)據(jù)包傳給監(jiān)控板101，便于監(jiān)控卡101對第一數(shù)據(jù)包做進一步處理。

其中，接收卡111的第二數(shù)字處理電路203設(shè)置第一數(shù)據(jù)包的地址位賦值為“0”。

在一個應(yīng)用場景中，第三數(shù)字通信接口105將監(jiān)控板101反饋的多個第二數(shù)據(jù)包的校驗結(jié)果傳輸給第二控制電路202，根據(jù)校驗結(jié)果來計算接收卡111發(fā)送的第一數(shù)據(jù)包的壞包率，同時，第三數(shù)字通信接口205還將監(jiān)控板101傳輸來的LED模組的狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳給服務(wù)器，便于實現(xiàn)對LED模組的實時監(jiān)測。

在另一個應(yīng)用場景中，第二數(shù)字處理電路203為FPGA芯片，進一步地，該FPGA芯片為Xilinx公司生產(chǎn)的XC6SLX16芯片。第三數(shù)字通信接口205是LVDS接口。在其它應(yīng)用場景中，可用其他電路代替FPGA芯片，可用其他數(shù)字傳輸技術(shù)以代替LVDS傳輸。

參閱圖3至圖5，圖3為圖1或圖2實施中第一數(shù)據(jù)包解析過程示意圖；圖4是圖3實施例中第一數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖3實施例中第二數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)示意圖。

通過圖2實施例可知，在接受卡111一側(cè)，在接收卡111對顯示數(shù)據(jù)進行分組打包處理時，將第一數(shù)據(jù)包401的地址位402賦值設(shè)為“0”。在監(jiān)控卡101一側(cè)，首先，與接收卡111連接的監(jiān)控卡101的第一數(shù)字處理電路103先根據(jù)第一數(shù)據(jù)包401的包頭地址位402的賦值“0”來獲取第一個存儲位置中的第二數(shù)據(jù)包301，然后將地址位402的賦值加1，更改為“1”。

接著，第一數(shù)據(jù)處理電路103將地址位402更改后的第一數(shù)據(jù)包401通過第二通數(shù)字信接口108傳輸給與之相連接的下一個監(jiān)控卡110的第二通數(shù)字信接口108，監(jiān)控卡110的處理電路103利用相同的方式獲取第二個存儲位置中的第二數(shù)據(jù)包403，同時利用相同的方式更改第一數(shù)據(jù)包401地址位402的賦值，并將更改后的第一數(shù)據(jù)包401傳送給下一個相連接的監(jiān)控卡。以此類推，直至最后一個監(jiān)控卡112獲取第二數(shù)據(jù)包n，每個監(jiān)控卡就能獲取與自己對應(yīng)的第二數(shù)據(jù)包，從而完成整個第一數(shù)據(jù)包401的解析。

進一步，監(jiān)控卡101獲取與自己對應(yīng)的第二數(shù)據(jù)包301后，控制校驗電路106對第二數(shù)據(jù)包301的地址校驗位303進行校驗，整個校驗過程已在圖1實施例中詳細敘述，這里不再重復(fù)。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述實施例通過對顯示數(shù)據(jù)的分組打包及解析，實現(xiàn)了監(jiān)控卡對與之連接的LED模組的單獨控制，使得該LED模組直接從監(jiān)控卡接收自身要顯示的數(shù)據(jù)，從而能夠改善了數(shù)據(jù)及時鐘變形或丟失的問題，提高了LED顯示屏的顯示效果。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述實施例還通過檢驗電路對LED模組要顯示的數(shù)據(jù)進行檢驗，若檢驗成功，控制電路則產(chǎn)生控制信號控制數(shù)字處理電路產(chǎn)生驅(qū)動信號給LED模組，驅(qū)動該LED模組顯示，若檢驗不成功，控制電路則不產(chǎn)生控制信號，LED模組不顯示，通過這種方式，能夠進一步減少壞包的顯示，從而提高LED顯示屏的顯示效果。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述實施例通過將LED模組的溫度、電壓、壞包等狀態(tài)數(shù)據(jù)反饋給接收卡，實現(xiàn)LED模組狀態(tài)的實時監(jiān)控，當(dāng)LED狀態(tài)不佳或者故障達到一定閾值時，可及時上報，以對LED進行維修，促進LED顯示屏的正常工作。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述實施例采用了LVDS接口，LVDS接口支持LVDS傳輸，能有效減少信號的損失，使整個顯示屏顯示內(nèi)容同步，提高了顯示屏的一致性，不僅優(yōu)化了LED顯示系統(tǒng)的顯示效果，還降低了成本。

參閱圖6，圖6是本實用新型LED模組控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

本實施例LED模組控制系統(tǒng)包括：接收卡111、監(jiān)控卡101。

接收卡111通過以太網(wǎng)接收上位機傳輸過來的顯示數(shù)據(jù)，并對顯示數(shù)據(jù)進行分組打包處理得到第一數(shù)據(jù)包，再將第一數(shù)據(jù)包通過數(shù)字傳輸方式傳輸給與之連接的監(jiān)控卡101，監(jiān)控卡101對接收到的第一數(shù)據(jù)包進行解析，并根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)產(chǎn)生驅(qū)動信號給與之連接的LED模組109，并將第一數(shù)據(jù)包通過數(shù)字傳輸方式發(fā)送給下一個與之連接的監(jiān)控卡。

監(jiān)控卡101與接受卡111的具體工作原理及連接方式已在上述實施例中詳細陳述，這里不再重復(fù)敘述。

在一個應(yīng)用場景中，本實施例還包括至少兩個監(jiān)控卡110及112、至少三個LED模組109、601及602。監(jiān)控卡101、至少兩個監(jiān)控卡110及112依次連接，LED模組109、601及602分別與監(jiān)控卡101、110及112連接。

其中，每個監(jiān)控卡的工作原理相同，這里不再重復(fù)敘述。

在另一個應(yīng)用場景中，本實施例LED模組控制系統(tǒng)還包括備份接收卡603，備份接收卡603與本實施例中級聯(lián)的LED模組的最后一個LED模組602內(nèi)的監(jiān)控卡112連接，并將上位機傳輸過來的數(shù)據(jù)進行處理，傳輸給與之相連接的監(jiān)控卡112，備份接收卡603與接收卡111的結(jié)構(gòu)及工作原理相同。這里不再重復(fù)敘述。

其中，接收卡111與備份接收卡603傳輸?shù)慕o監(jiān)控卡101、110、112的數(shù)據(jù)是完全相同的，也就是說某個監(jiān)控卡101、110、112會同時收到來自兩個不同接口方向的相同數(shù)據(jù)，接收卡111與備份接收卡603均分別作為對方的備份接收卡，一旦其中一個接收卡故障或傳輸效果不佳，則可方便切換到另外一個接收卡。

具體上，可以通過兩個方式來進行不同方向數(shù)據(jù)的切換：第一種方式是人工切換，當(dāng)其中一個方向傳輸過來的數(shù)據(jù)錯誤率(監(jiān)控卡具有校驗功能)達到一定閾值時，可通過人工切換選擇接收卡111與備份接收卡603作為輸入；第二種方式是通過監(jiān)控卡上的電阻，分壓消耗其中一路較次的信號電壓。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例采用接收卡分組打包數(shù)據(jù)及監(jiān)控卡解析數(shù)據(jù)的方式來使得每個監(jiān)控卡都能獲取與自己連接的LED模組相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。通過上述方式，能夠改善因部分數(shù)據(jù)及時鐘變形或丟失引起LED顯屏的閃爍的問題，從而提升了LED顯示系統(tǒng)的顯示效果。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例中接收卡與監(jiān)控卡之間及各監(jiān)控卡采用LVDS傳輸方式，能進一步確保顯示效果，降低成本。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本實施例采用了備份接收卡切換方式來保證顯示數(shù)據(jù)的正確率，從而大大提高了LED顯示系統(tǒng)的顯示效果。

以上所述僅為本實用新型的實施方式，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。