基于單片機(jī)的異步LED顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于LED技術(shù)的大屏幕顯示屏已經(jīng)廣泛用于廣場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、體育場(chǎng)館和車(chē)站等公共場(chǎng)所，在大屏幕上顯示文字、動(dòng)畫(huà)、圖像以及視頻等多媒體信息。LED大屏幕控制系統(tǒng)在顯示信息時(shí)，不需要經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，是直接讀取存放在顯示器緩沖區(qū)中的信息來(lái)顯示的，當(dāng)需要更新信息時(shí)，顯示屏的數(shù)據(jù)采集模塊向顯示模塊發(fā)送新數(shù)據(jù)。本文利用高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的技術(shù)方法，設(shè)計(jì)了一種彩色異步LED大屏幕顯示屏控制系統(tǒng)。

　　1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　1.1系統(tǒng)的總體框架

　　本文設(shè)計(jì)的LED大屏幕顯示屏控制系統(tǒng)總體框架如圖1所示。

　　圖1LED大屏幕控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　從圖中可以看出，系統(tǒng)主要包括以下4個(gè)組成部分：

　　1)上位機(jī)用戶控制平臺(tái)部分，主要用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和對(duì)顯示信息的修改;

　　2)基于ARM的屏幕通信接口部分，用于實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通信，接收上位機(jī)部分的圖像數(shù)據(jù)和控制信號(hào);

　　3)基于CPLD和ARM的大屏幕主控制器部分，實(shí)現(xiàn)圖像灰度調(diào)制和重構(gòu);

　　4)大屏幕顯示驅(qū)動(dòng)電路部分，是為大屏幕的LED燈管提供驅(qū)動(dòng)恒定的電流。

　　如圖2所示為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖。

　　圖2LED大屏幕控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖

　　1.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　目前有兩種主流主處理器供顯示屏控制系統(tǒng)使用，一種是ARM，另一種是ATMEL公司生產(chǎn)的89055。因?yàn)锳RM不但運(yùn)算速度快，還可以對(duì)各種數(shù)字信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，很適合LED大屏幕控制系統(tǒng)的主處理器在運(yùn)行過(guò)程中需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行搬移的特點(diǎn)，同時(shí)也為設(shè)計(jì)后期的軟件編程留有充裕的時(shí)間空間。因此我們選定ARM為本系統(tǒng)的主處理器。

　　1.2.1通信模塊設(shè)計(jì)

　　在異步LED大屏幕控制系統(tǒng)中，可以在脫機(jī)狀態(tài)顯示不同的信息。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)大屏幕顯示內(nèi)容的實(shí)時(shí)更新和調(diào)整是LED大屏幕控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須要進(jìn)行的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于LED顯示器與上位機(jī)的通信功能進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究，其目的是為了快速、可靠地獲得調(diào)整后的顯示內(nèi)容。因此，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)提供了3種通信方式，分別是以太網(wǎng)通信、串口通信和無(wú)線射頻通信。這3種通信方式不但增強(qiáng)了通信的性能，而且方便了用戶的使用。