大屏幕LED控制系统探究

２０１５年第１期　信息通信　２０１５　（总第１４５期）　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩｏＮ＆Ｃ０Ｍ＾仉　ＪＩＣＡＴ１０ＮＳ　（Ｓｕｍ．Ｎｏ　１４５）　大屏幕ＬＥＤ控制系统探究　林祖汉　（江门市彩立方光电科技有限公司，广东江门５２９０００）　摘要：随着ＬＥＤ材料技术方面的突破，ＬＥＤ显示屏在生活应用中起到了越来越重要的作用。ＬＥＤ显示技术发展时间并　不很长久，但众多独特的优点使其受到了广泛关注，其亮度高，可以远距离观看，同时寿命长，不易损坏，可维护性好，而　且耗能很低，节能环保。文章探究ＬＥＤ控制系统之后，并结合当前网络信息技术的发展热点，将网络通信技术以及图像　压缩技术融入到ＬＥＤ控制系统中，对ＬＥＤ控制系统的设计提出了一些建议。　关键词：大屏幕ＬＥＤ；控制系统；图像压缩　中图分类号：ＴＮ７９１；ＴＮ３１２．８　文献标识码：Ａ　文章编号：．１６７３－ｌ１３１（２０１５）０１－００４５—０１　１控制系统机构规划　地面较高处，我们在进行系统设计时也应该考虑到系统的可　目前人们所采用的ＬＥＤ大屏幕控制系统主要包括五个模　维护性能，以及在调试时的调试测控性能。　块。分别是上位机模块、通信模块、处理器模块、驱动模块、显　３软件系统设计　示模块，其控制系统机构规划图如图１所示。　３．１通信协议　通信协议是保证相连接的底层硬件驱动程序之间进行通　信的前提，在选定通信方式之后，通过边编写程序实现对显示　数据、以及控制数据的读取，之后ＡＲＭ处理器进行相应的操　作之后，输出到ＣＰＬＤ中，ＡＲＭ和ＣＰＬＤ的同步运行，才能将　所需要显示的图像，按照控制指令进行相应的显示。　３．２控制系统　图１　ＬＥＤ控制系统机构规划图　控制系统的程序包括上位机程序，以及处理器中的程序。　上位机的主要作用是与用户进行交互，需要有很好的交　上位机系统的设计，必须为用户提供可以输入控制指令的用　互性能，以及人机友好性；通信模块则是来在上位机和ＡＲＭ　户界面，控制指令通过通信模块，传输到处理器模块进行相应　处理器之间传递数据，实现通信以及接受数据；处理器模块是　的系统控制；处理器中的程序在整个系统运行的过程中起到　由ＡＲＭ＋ＣＰＬＤ构成，用来进行数据处理，以及控制驱动电路　核心的作用，处理器接收控制信号以及需要显示的数据之后，　模块；驱动电路模块则是根据控制指令，给ＬＥＤ显示屏提供足　进行一系列的处理，通过驱动电路驱动ＬＥＤ显示屏进行显示。　够大的驱动电流，驱动ＬＥＤ显示屏模块工作。　４图像压缩技术优化　２硬件电路设计　在实际生活中，很多场合要求利用ＬＥＤ显示屏进行图片　２．１处理器　或者是视频进行显示，由于很多高清的图片以及视频对于ＬＥＤ　随着科技的进步，人们对各种电子设备的性能要求也越　屏的直接显示来说，很难实现很好的性能。另外由于ＬＥＤ显　来越高，此前流行的５１单片机为核心的处理器在很多对性能　示屏与ＬＣＤ液晶显示屏原理上的不同，我们需要将图片或者　要求很高的场合已经完全不够用。以５１单片机为核心的ＬＥＤ　视频进行相应的压缩，在保证原始数据质量的情况下，经过压　控制系统，只能驱动少量的ＬＥＤ模块，而且不能用于对动画的　缩后的数据再通过ＬＥＤ显示屏进行显示，不仅能大大地提升　显示。目前主流的处理器选型为ＡＲＭ＋ＣＰＬＤ，这两款芯片优　显示的流畅性，还能显著降低功耗。对于衣服图像来说，压缩　势互补，而且处理速度快，对动画的实时显示也具有很强的适　过程包括图像分解、数据量化、以及压缩编码，图像压缩过程　用性。　中主要采用的是数据变换技术，由于图像的压缩会损失一定　２．２通信模块设计　的信息，压缩的指标在于失真度、以及压缩率；与压缩对应的　通信模块将上位机和处理器模块连接起来，用来传递数　过程为解压过程，解压过程则主要利用图形重构方法，这些方　据以及控制信号，选择适当的通信方式，不仅能提高ＬＥＤ显示　法则主要是压缩是采用的方法的反变换。　的效果，还能增强ＬＥＤ控制系统的可控性，降低功耗。目前主　５结语　要有三种通信方式可以选择。　ＬＥＤ在生活中的应用已经得到了广泛的认可，其独特的　串口通信的有点在于简单可靠，价格低廉，但速度和距离，　优点将会在将来的发展中更加充分地展露出来。随着科技的　以及性能上都不够优越。以太网通信克服了串口通信的缺点，　发展，人们对ＬＥＤ控制系统的性能要求也在日渐提升，因此我　但设计难度增大。以太网通信模块设计主要分为硬件电路设　们有必要在ＬＥＤ控制系统上，尤其是在图像压缩功能上，做进　计，以及通信软件模块设计，其中包括网卡驱动、读写程序等。　一步的研究探讨。　另外，当前看来无线射频通信技术还没有发展得足够成熟，虽　然在很多地方都有一定的应用，但目前还没有成为主流，无线　参考文献：　射频通信技术的有点在于能够简化线路的配置，而且有利于　［１］　何伟．大屏幕ＬＥＤ控制系统设计与研究［Ｄ】．浙江工业大　在高处安装ＬＥＤ显示屏并控制。　学，２００９　２－３外围组件设计　［２】马磊．ＬＥＤ大屏幕同步控制系统的设计［Ｄ］．重庆大学，２０１２　ＬＥＤ控制系统的外围组件主要包括电源的调理系统，线　［３］李秀忠．大屏幕ＬＥＤ显示屏控制系统设计［Ｊ】．现代电术，　路的布置，以及测试调控系统。ＬＥＤ显示屏一般都安装在离　２０１２（１９）　４５