專利名稱：一種led誘導屏失點檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型公開一種LED誘導屏失點檢測裝置，屬于LED顯示屏技術領域。
背景技術：
LED電子顯示屏是以先進的視頻顯示技術為核心，采用超高亮LED發(fā)光材料為顯 示器件，配以音視頻系統(tǒng)，可以聲像同步播放各種圖文信息及多媒體信息。它融合LED顯示 技術、視覺原理、計算機技術、視頻技術、電子技術于一體，主要用于戶內(nèi)、戶外大型電子圖 文顯示及視頻圖象顯示，廣泛用于各種標準化營業(yè)窗口(如金融、郵電、電力、冶金、石化等 行業(yè)、廣告宣傳、文體中心、公共場所)的圖文顯示，具有十分廣闊的應用前景。LED電子顯示屏由眾多LED發(fā)光管組成，由于焊接工藝、LED芯片損壞或其它因素 的影響，導致LED像素不亮或失效等失點的情況時有發(fā)生。對高檔全彩顯示屏及高速公路 可變情報板而言，失點的影響不可忽略，為了維護的方便，引入支持遠程通訊的失點檢測系 統(tǒng)，大大提高LED顯示屏系統(tǒng)的管理效率。失點(Fault Dot)是指在正確驅動條件下，該點(像素點或LED燈)流過的電流 小于預定電流90%以上的點；一般常為斷路(0%電流)與失效(LED燈內(nèi)阻增大)等。失點檢測系統(tǒng)(Dot Check System) 一般由失點檢測主機、失點檢測及瀏覽軟件、 LED電子顯示屏、嵌入式失點檢測單片機系統(tǒng)、通訊組件、接口電路組成，完成對顯示屏上失 點情況的收集、顯示及瀏覽的計算機系統(tǒng)。LED顯示屏在使用中不斷出現(xiàn)失點是業(yè)界客觀存在的主要困擾，然而，由于電子材 料或工藝目前存在的局限性，一直存在無法剔除的缺陷隱患于LED電子顯示屏中，成為其 高端應用高可靠性要求的制肘，也是使用期間產(chǎn)生不菲的維護費用的根源。LED電子顯示屏 在使用中不斷出現(xiàn)失點是業(yè)界客觀存在的困擾，相對于越來越高的可靠性要求，困擾顯得 越來越突出，失點檢測系統(tǒng)在LED顯示屏中應用的重要意義1.在產(chǎn)品設計生產(chǎn)環(huán)節(jié)中檢測的意義能夠于設計或產(chǎn)品制造過程中提前可靠 地診斷出產(chǎn)品品質(zhì)隱患從而予以消除；2.在產(chǎn)品使用中檢測的意義能夠及時有效的處理產(chǎn)品故障，使產(chǎn)品維系在可靠 的工作狀態(tài)，提升客戶服務水準。LED誘導屏在使用中不斷出現(xiàn)失點是業(yè)界客觀存在的困擾，相對于越來越高的可 靠性要求，失點的統(tǒng)計、評估和分析越來越重要，本裝置正是在這種環(huán)境下為解決這個問題 而提出的一個方案。ID號是顯示屏上各個點檢子板(相當于一個箱體)唯一的標識，為了正確理清各 個點檢子板的位置，ID號的必須嚴格排列，否則將會得到錯誤的點檢結果。在一個點檢系 統(tǒng)里，各個點檢板的ID號是唯一的，不允許有相同的ID號。上位機是指人可以直接發(fā)出操控命令的計算機，一般是PC，屏幕上顯示各種信號 變化(液壓，水位，溫度等)。下位機是直接控制設備獲取設備狀況的計算機，一般是PLC/ 單片機之類的。上位機發(fā)出的命令首先給下位機，下位機再根據(jù)此命令解釋成相應時序信
3號直接控制相應設備。下位機不時讀取設備狀態(tài)數(shù)據(jù)(一般模擬量)，轉化成數(shù)字信號反饋 給上位機。上下位機都需要編程，都有專門的開發(fā)系統(tǒng)。通常上位機和下位機通訊可以采 用不同的通訊協(xié)議，可以有RS232的串口通訊，或者采用RS485串行通訊。
發(fā)明內(nèi)容LED誘導屏在使用中不斷出現(xiàn)失點是業(yè)界客觀存在的困擾，相對于越來越高的可 靠性要求，失點的統(tǒng)計、評估和分析越來越重要，本裝置正是在這種環(huán)境下為解決這個問題 而提出的一個方案。具體來說，本實用新型包括以下內(nèi)容一種LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于由所述裝置為負責獲取檢測結果的 壓縮包，并對壓縮包解包、解析、生成檢測報告、合成實際顯示位圖的失點檢測上位機、LED 誘導屏、失點檢測下位機、通訊組件、接口電路相互電連接組成。所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于LED誘導屏的每一個箱體帶有一個 下位機。所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于下位機采用了分布式的設計，各個 下位機進行聯(lián)網(wǎng)，并且與上位機聯(lián)網(wǎng)，將檢測到的LED誘導屏亮度的變化傳遞到上位機，并 接受上位機的控制。所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于通訊組件和接口電路將下位機檢 測到的LED誘導屏亮度變化的數(shù)據(jù)傳遞到上位機進行分析，并將上位機對下位機的控制指 令傳遞到下位機。所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于各個下位機通過RS485接口進行聯(lián) 網(wǎng)，下位機和上位機之間也通過RS485接口進行聯(lián)網(wǎng)。所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于每一塊下位機包含一塊MBI5039的 偵測功能的驅動芯片，它負責對亮點與暗點進行錯誤偵測，并將檢測數(shù)據(jù)打包。所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于LED誘導屏由12個箱體組成，每一 個箱體有20個模塊組。本實用新型的LED誘導屏失點檢測(點檢)裝置由兩部分組成下位機采用了分 布式的設計，各個下位機進行了 RS485級聯(lián)聯(lián)網(wǎng)；上位機負責獲取檢測結果的壓縮包，并對 壓縮包解包、解析、生成檢測報告、合成實際顯示位圖。本實用新型中，一塊LED誘導屏由12個箱體組成(4行3列)，每一個箱體有20個 模塊組，5行4列，每一個箱體包含一塊下位機，每一塊下位機包含一塊MBI5039的偵測功能 的驅動芯片，它負責對亮點與暗點進行錯誤偵測，并將檢測數(shù)據(jù)打包。MBI5039是一款具有錯誤偵測功能的16通道恒流LED驅動芯片，可支持3 90mA 的恒流電流輸出，耐壓高達17V，并可提供高達30MHz的數(shù)據(jù)傳輸速率，以滿足LED顯示屏 系統(tǒng)上大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。MBI5039具備了“訊息中錯誤偵測功能”(In-Message Error Detection)和“靜默錯誤偵測功能”(SilentError Detection) 0除了上述的兩種實時錯誤 偵測功能外，MBI5039也內(nèi)建過熱偵測回報功能，提供系統(tǒng)采取必要的保護措施。該芯片還 提供64階可程序化的電流增益控制，可用于亮度調(diào)整、模塊均勻性調(diào)整、溫度補償?shù)确矫妗?MBI5039對于提升畫質(zhì)均勻性的要求，更是達到通道間的電流精確度變異小于1. 5%，而驅動IC間的電流精確度變異小于士3%。除此之外，MBI5039也具備快速輸出電流反應時間， 所需之最少時間僅為35ns。本實用新型所述的LED誘導屏失點檢測裝置具有能夠實時快速檢測LED誘導屏中 失點的功能，且實施容易，按照簡單。

圖1為本實用新型LED誘導屏失點檢測裝置的連接圖；圖2為本實用新型LED誘導屏結構圖；其中1為箱體，共12個，4行3列，2為模組，每個箱體由20個模組，5行4列，3為 下位機，每一個箱體有一個下位機，共12個，4為點檢卡走線，5為模組之間的走線；圖3為每個箱體的物理走線圖；圖4為邏輯行和物理走線的對應關系，其中1為掃描開始端，2為掃描結束端，3為物理走線，4為邏輯行數(shù)據(jù)；圖5為每個字節(jié)的位數(shù)據(jù)；圖6為上位機程序流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型所述的LED誘導屏失點檢測裝置由兩部分組成下位機 采用了分布式的設計，各個下位機進行了 RS485級聯(lián)聯(lián)網(wǎng)；上位機負責獲取檢測結果的壓 縮包，并對壓縮包解包、解析、生成檢測報告、合成實際顯示位圖。每一塊下位機包含一塊 MBI5039的偵測功能的驅動芯片，它負責對亮點與暗點進行錯誤偵測，并將檢測數(shù)據(jù)打包。如圖2所示，本實用新型中，一塊LED誘導屏由12個箱體組成(4行3列)，每一個 箱體包含一塊下位機，每一塊下位機包含一塊MBI5039的偵測功能的驅動芯片，它負責對 亮點與暗點進行錯誤偵測，并將檢測數(shù)據(jù)打包。如圖3所示，每個箱體帶一個下位機，對于每個箱體上LED顯示屏的數(shù)據(jù)走向，有 多種掃描，往往采用Z字型走法，因為各種屏的設計不同，非常難以統(tǒng)一。為了簡化問題，在 下位機層次上，只考慮靜態(tài)掃描，而不考慮Z字型走法的實際情況。如圖4所示，不論任何走向，在下位機層次上，把顯示屏抽象為5行，每行的數(shù)據(jù)有 Rl (紅色)，G (綠色)，B (藍色)，R2 (紅色)等4組數(shù)據(jù)，共20組數(shù)據(jù)，每行按照實際時鐘 數(shù)為列數(shù)的一條邏輯數(shù)據(jù)。實際通訊時下位機與上位機之間的通訊采用RS485，將上述的邏 輯數(shù)據(jù)，一行一行傳回上位機，上位機軟件根據(jù)用戶的實際走線設置，進行數(shù)據(jù)分析。為了減少實際的通信數(shù)據(jù)量，通訊的數(shù)據(jù)，是經(jīng)過行長壓縮的，壓縮的規(guī)則非常簡 單，即有效數(shù)據(jù)區(qū)的前一個字節(jié)表示數(shù)目，第二個字節(jié)表示實際的值，如04，3F表示3F， 3F，3F，3F。其中每個單字節(jié)的內(nèi)容，就是水平邏輯行的內(nèi)容片段，如圖5所示，位7到位0， 表示水平的8個像素值，每一位都有0和1兩個狀態(tài)值，如果為1表示燈的狀態(tài)是正常的， 如果為0則表示狀態(tài)異常，此時需要對異常點進行統(tǒng)計。圖6為上位機程序流程圖，由圖可知，程序開始后，進入手動點檢或自動點檢模 式，發(fā)送點檢命令，然后依次獲取點檢壓縮包，解壓縮包，生成點檢位圖以及點檢報告，最后結束。=，氺， =，氺，上位機和下位機之間的通信協(xié)議主要由包頭、包體和包尾三部分組成。包頭HEAD 是以0x7e，0x43兩個字符開始的，中間的包體包含了傳遞的數(shù)據(jù)，包尾包含了數(shù)據(jù)包的校 驗和，最后以0x7e結束。點檢過程中主要涉及的命令有1、運行點檢命令[Command]
一一包頭 -ID0， -ID1, -ID2，
=0x02 ；//------點檢命令代號
=PARA //-----掃描方式，這里為0x01
=CHK [2. .6]//-----校驗和
=EOF -J/-----包尾[Return]None ；說明ID0、IDU ID2的組合代表了下位機的編號，下位機的編號是可以手工設置 并存入該下位機中的，ID全為“*”號代表廣播，上位機程序將對與此相連的所有的下位機 發(fā)送點檢命令。下位機接收到命令后，開始執(zhí)行點檢過程，并將點檢結果打包，該命令返回 值為空。
2、獲取點檢數(shù)據(jù)壓縮包命令 [Command]
Byte[0,1] = HEAD ；//-----包頭
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 ；//獲取點檢壓縮包命令[0060]Byte[6]=0x01 ；//——掃描方式[0061]Byte[7]=CHK [2.·]；[0062]Byte[8]=EOF ；//——包尾
RET[0,1] = HEAD ；//-----包頭
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[.] =//數(shù)據(jù)部分的校驗和。 RET [· ] = EOF ；//包尾 說明獲取點檢數(shù)據(jù)壓縮包命令總共由9個字節(jié)組成，前2個字節(jié)是包頭，接著三 個字節(jié)代表了下位機的ID號，第6個字節(jié)是該命令的代號0x04，第7個字節(jié)是掃描方式，
6目前點檢軟件的掃描方式都是0x01，第8個字節(jié)是除包頭和包尾之外的數(shù)據(jù)部分的校驗 和，最后一個字節(jié)是包尾0x7e。返回值說明返回值前2位是包頭，接著3位是下位機的ID信息，第6位是指邏 輯水平方向上的字節(jié)數(shù)，接下來的數(shù)據(jù)每兩個表示數(shù)量和字節(jié)對，如0x400xFF表示64個 OxFF，這也是數(shù)據(jù)的壓縮方式，解析的時候也要進行相應的解壓縮。下面我們來對一個實際 的數(shù)據(jù)進行解釋一下7E 43//包頭30 03 03// 表示 IDl = 3，ID2 = 340//表示每行有64個字節(jié)，可以表示64*8的像素點。01 20//點檢方式40 FF 40 00 40 FF 40 00//第一行數(shù)據(jù)40 FF 40 00 40 FF 40 00//第二行數(shù)據(jù)40 FF 40 00 40 FF 40 00//第三行數(shù)據(jù)40 FF 40 00 40 FF 40 00//第四行數(shù)據(jù)3F FF 01 7F 40 00 40 FF 40 00 第五行數(shù)據(jù)40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 00 40 0040 00H以上是數(shù)據(jù)壓縮對75 7E//校驗和及包尾。將數(shù)據(jù)部分進行解壓縮，并四個分成一組，我們可以得到第一組數(shù)據(jù)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按照協(xié)議分析，第一個64字節(jié)表示的是紅色數(shù)據(jù)，第三個64字節(jié)是綠色的數(shù)據(jù)， 且為全零，說明這組數(shù)據(jù)表示的所有狀態(tài)都是正常的。以此類推，分析第五行數(shù)據(jù)，解壓縮 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從中可以看到，紅色的數(shù)據(jù)中，有一個狀態(tài)為7F，展開成二進制表示01111111，表 示有一個點狀態(tài)為0，說明這個點狀態(tài)異常。上位機程序支持手動和自動兩種失點檢查方式，通過對點檢數(shù)據(jù)的解析，我們可 以得到點檢的結果，為了使點檢結果以更直觀的方式顯示出來，我們提供了點檢結果還原 方法，也就是根據(jù)解析后的數(shù)據(jù)并結合物理的實際走線圖，按照屏體的分辨率還原點檢圖， 由于我們采用了二基色的LED屏，所以點檢的結果會有兩種顏色兩幅圖，分別為紅色和綠 色。參照圖2的實際LED顯示屏安裝圖，整個LED屏由4行3列的箱體組成，每個箱體有一個下位機，每個下位機都可以對該箱體的所有發(fā)光點進行檢測，也就是說，對每一個基 色，都要檢查64*40個點?，F(xiàn)在參照圖3，它表示了一個箱體內(nèi)的實際走線，從中我們可以看 到，每個箱體又可以看成40個8*8的小方塊，其中，橫向有8個方塊，縱向有5個方塊。每 個8*8的方塊的走線都是一樣的，從右邊中間開始，到左邊的中間一個點結束，依次類推。 因為每個8*8的方塊結構是一樣的，所以很容易提供一種統(tǒng)一的算法來將數(shù)據(jù)還原成位圖 圖片。
權利要求一種LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于由所述裝置為負責獲取檢測結果的壓縮包，并對壓縮包解包、解析、生成檢測報告、合成實際顯示位圖的失點檢測上位機、LED誘導屏、失點檢測下位機、通訊組件、接口電路相互電連接組成。
2.權利要求1所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于LED誘導屏的每一個箱體 帶有一個下位機。
3.權利要求1所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于下位機采用了分布式的 設計，各個下位機進行聯(lián)網(wǎng)，并且與上位機聯(lián)網(wǎng)，將檢測到的LED誘導屏亮度的變化傳遞到 上位機，并接受上位機的控制。
4.權利要求1所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于通訊組件和接口電路將 下位機檢測到的LED誘導屏亮度變化的數(shù)據(jù)傳遞到上位機進行分析，并將上位機對下位機 的控制指令傳遞到下位機。
5.權利要求1所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于各個下位機通過RS485接 口進行聯(lián)網(wǎng)，下位機和上位機之間也通過RS485接口進行聯(lián)網(wǎng)。
6.權利要求1所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于每一塊下位機包含一塊 MBI5039的偵測功能的驅動芯片，它負責對亮點與暗點進行錯誤偵測，并將檢測數(shù)據(jù)打包。
7.權利要求1所述的LED誘導屏失點檢測裝置，其特征在于LED誘導屏由12個箱體 組成，每一個箱體有20個模塊組。
專利摘要本實用新型公開了一種LED誘導屏失點檢測裝置，該裝置由兩部分組成下位機采用了分布式的設計，各個下位機進行了RS485級聯(lián)聯(lián)網(wǎng)；上位機負責獲取檢測結果的壓縮包，并對壓縮包解包、解析、生成檢測報告、合成實際顯示位圖。每一塊下位機包含一塊MBI5039的具有偵測功能的驅動芯片，它負責對亮點與暗點進行錯誤偵測，并將檢測數(shù)據(jù)打包傳遞給上位機。本實用新型所述的LED誘導失點檢測裝置，可以實現(xiàn)實時準確的對LED誘導屏上的失點進行有效的檢測，具有廣泛的應用價值。
文檔編號G01R31/26GK201654179SQ20102011652
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權日2010年2月9日
發(fā)明者劉劍祥 申請人:深圳市博遠交通設施有限公司