低功耗全彩LED顯示屏系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　LED顯示屏是一種集計(jì)算機(jī)技術(shù)，電子技術(shù)，光學(xué)技術(shù)，電氣技術(shù)和結(jié)構(gòu)技術(shù)等各種現(xiàn)代工程技術(shù)于一體的系統(tǒng)集成工程應(yīng)用。全彩LED顯示屏系統(tǒng)基本組成如圖1，包括：計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)管理界面，LED交流電源配電柜，信號(hào)前端處理器，顯示屏端信號(hào)分配器，全彩LED顯示屏(全彩LED模組陣列)等。

　　LED顯示屏系統(tǒng)上位機(jī)的節(jié)能管理

　　如圖1所示，通常LED顯示屏上位機(jī)包括計(jì)算機(jī)硬件及上位機(jī)軟件，它在LED顯示屏系統(tǒng)中既是顯示屏系統(tǒng)的媒體編輯平臺(tái)，為顯示屏提供圖像視頻信號(hào)源;又是顯示屏系統(tǒng)的控制平臺(tái)，控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)備。從節(jié)能角度出發(fā)，上位機(jī)適當(dāng)調(diào)控系統(tǒng)各種設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)LED顯示系統(tǒng)節(jié)能目的：(1)根據(jù)實(shí)際反饋的電氣負(fù)載要求，對(duì)配電柜的三相交流供電進(jìn)行平衡控制(控制如圖1的配電柜);(2)根據(jù)實(shí)際的需要，關(guān)閉屏體的部分無用區(qū)域;(3)控制新興的能源供電(如太陽能和風(fēng)能等)，提高電能的變換效率;(4)實(shí)現(xiàn)時(shí)間程序管理LED顯示亮度;(5)實(shí)現(xiàn)環(huán)境亮度程序控制LED顯示等。

　　信號(hào)前端處理器的節(jié)能管理

　　如圖2，信號(hào)前端處理器接收上位機(jī)來的控制命令和視頻圖像數(shù)據(jù)輸入，然后將這兩種數(shù)據(jù)信號(hào)通過FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)重組排列，再通過光纖發(fā)送給信號(hào)分配器;同樣接收光纖反饋回的數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過FPGA完成對(duì)數(shù)據(jù)的解析并通過MCU轉(zhuǎn)發(fā)給上位機(jī)處理。沒有上位機(jī)參與工作的LED系統(tǒng)中，信號(hào)前端處理器的嵌入式平臺(tái)就將承擔(dān)起對(duì)整個(gè)系統(tǒng)同設(shè)備的智能控制功能。就節(jié)能舉措而言：(1)具有LED的時(shí)間程控功能;(2)具有LED的環(huán)境亮度程控功能;(3)具有供電設(shè)備管理控制功能，提高電能轉(zhuǎn)換效率等。

　 顯示屏端信號(hào)分配器作用

　　如圖3，顯示屏端信號(hào)分配器接收光纖來的數(shù)據(jù)信號(hào)，首先將視頻數(shù)據(jù)和命令數(shù)據(jù)信號(hào)按照顯示屏的模組陣列實(shí)際工程排列情況分割成4組信號(hào)，然后通過LVDS接口將視頻數(shù)據(jù)和命令數(shù)據(jù)分別發(fā)給LED顯示屏體的四個(gè)輸入端口。另一方面，屏體來的命令反饋數(shù)據(jù)信號(hào)或檢測(cè)數(shù)據(jù)通過485接口進(jìn)入處理器FPGA中，然后通過光纖調(diào)制器的向信號(hào)前端處理器發(fā)送。它是信號(hào)傳輸樞紐，各種數(shù)據(jù)的分組排列及下傳和上傳的大量處理工作在此處理。

　 模組節(jié)能設(shè)計(jì)

　　全彩LED模組如圖4，包括：模組信號(hào)控制模塊，全彩LED點(diǎn)陣模塊，模組供電模塊等。