自动点亮LED屏幕的控制装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922283333.0 (22)申请日 2019.12.18 (73)专利权人 深圳市大像视讯科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区石岩街 道塘头社区三联工业区办公楼601 (72)发明人 杨威杨二威刘相玉杨大力 魏承功冯建文王强王洁 周仁志党任长张鑫善 (74)专利代理机构 深圳市海盛达知识产权代理 事务所(普通合伙) 44540 代理人 赵雪佳 (51)Int.Cl. G09G 3/32(2016.01) G09G 3/00(2006.01) (ESM)同。

2、样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种自动点亮LED屏幕的控制装置 (57)摘要 本申请公开了一种自动点亮LED屏幕的控制 装置， 所述控制装置包括： 检测电路和LED单元 板， 其中， 所述LED单元板与所述检测电路耦接， 所述检测电路用于遍历检测LED单元板阵列中每 个LED的特征信息； 控制模块， 与所述检测电路电 连接， 用于根据所述特征信息， 匹配相关信息数 据库模板得到板载信息； 并且， 根据检测电路识 别到的LED单元板的板载信息， 控制点亮LED单元 板， 并显示预设图案。 实现了一种自动点亮LED屏 幕幕的装置， 不需要人为干预， 通过控制模块和 微控制器。

3、并行控制， 自动获取LED单元板的板载 信息并根据板载信息可以自动点亮LED屏幕。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 211350061 U 2020.08.25 CN 211350061 U 1.一种自动点亮LED屏幕的控制装置， 其特征在于， 所述控制装置包括： 检测电路和LED单元板， 其中， 所述LED单元板与所述检测电路耦接， 所述检测电路用于 遍历检测LED单元板阵列中每个LED的特征信息； 控制模块， 与所述检测电路电连接， 用于根据所述特征信息， 匹配相关信息数据库模板 得到板载信息； 并且， 根据检测电路识别到的LED单元板的板载信息， 控制点亮LED单元板。 2.。

4、根据权利要求1所述的自动点亮LED屏幕的控制装置， 其特征在于， 所述检测电路包 括采样电阻、 放大电路以及微控制器； 所述采样电阻两端分别连接放大电路的正负输入端； 所述放大电路的输出端连接所述 微控制器的输入端； 所述放大电路用于采集采样电阻两端的电压； 并将采集到的电压值发给微控制器， 以 获得当前LED单元板的检测电流。 3.根据权利要求2所述的自动点亮LED屏幕的控制装置， 其特征在于， 所述检测电路还 包括恒流电路， 所述恒流电路的一端与大地连接， 一端连接所述采样电阻， 另一端与所述微 控制器电连接； 所述恒流电路用于校准微控制器识别到的电流值， 以判断LED单元板的点亮情况。 。

5、4.根据权利要求3所述的自动点亮LED屏幕的控制装置， 其特征在于， 所述控制装置还 包括开关电源模块， 所述开关电源模块与检测电路电连接， 用于提供检测电路和LED单元板 的电源输入。 5.根据权利要求1所述的自动点亮LED屏幕的控制装置， 其特征在于， 所述控制模块为 FPGA。 6.根据权利要求2所述的自动点亮LED屏幕的控制装置， 其特征在于： 所述检测电路还 包括模数转换器， 所述模数转换器的一端连接所述微控制器， 另一端连接所述放大电路， 以 使得采集到的电压值经所述放大电路放大后在模数转换器中进行模数转换。 7.根据权利要求6所述的自动点亮LED屏幕的控制装置， 其特征在于： 所。

6、述微控制器与 所述控制模块通过串口相连接。 8.根据权利要求1所述的自动点亮LED屏幕的控制装置， 其特征在于： 所述特征信息包 括OE极性识别、 发光器件的坐标位置、 扫描方式中的一种或多种。 9.根据权利要求2所述的自动点亮LED屏幕的控制装置， 其特征在于： 所述放大电路为 仪表放大器。 10.根据权利要求9所述的自动点亮LED屏幕的控制装置， 其特征在于： 在所述放大电路 和所述微控制器之间还设置有开关电路， 所述开关电路的一端连接所述微控制器， 另一端 通过导通电阻连接所述放大电路， 所述开关电路的输入通过4个导通电阻连接放大电路的 PGA+引脚， 所述开关电路的输出端连接放大电路的。

7、PGA-引脚； 并且， 开关电路的另一端口连 接所述微控制器。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211350061 U 2 一种自动点亮LED屏幕的控制装置 技术领域 0001 本申请涉及电子技术领域， 特别是涉及一种自动点亮LED屏幕的控制装置。 背景技术 0002 随着网络技术、 计算机信息技术、 自控技术在电子数字显示领域的应用和迅速普 及， 对各类信息的广告、 宣传、 汇集、 处理和显示图像需要在调度指挥中心完成汇总、 编辑， 并及时上传到屏幕幕显示屏进行显示， 越来越多的屏幕幕数字拼接系统可将各类视频信号 在屏幕幕数字拼接墙上显示成所需要的图像， 从而形成一套功能完善、 技术先进的。

8、信息显 示管理控制系统， 为用户提供一个生动的交互式人机界面， 完全可以满足在多种场合完成 信息实时转播、 多画面广告与宣传显示的需要， 今天， 世纪智能LED显示屏在产品运用领域 上呈现出了细分化、 多元化的势头， 智慧交通、 智能屏幕监控、 智慧舞台、 智能广告等不同的 各行各业领域， 智能小间距、 智能全彩LED显示屏、 智能透明屏等多种智能 LED显示产品， 同 时， 可移动式多彩屏幕幕的科技新产品也涌现出来， 这就需要更多针对用户级操作者来设 计与研发的手段， 才能真正的解决用户广大普遍需求， 实现产品市场的普通智能化， 最终满 足更大市场的需求； 0003 当前LED屏幕控制系统，。

9、 需要通过客户端软件， 人工去配置屏幕的各种参数和各种 规格信息实现屏幕的正常显示， 需要操作人员懂一定的 LED控制系统相关的知识， 并学习 厂商的控制平台； 实际应用中很多工程人员并不懂控制系统的使用和原理， 给LED应用过程 造成极大的不便。 实用新型内容 0004 本申请提供一种自动点亮LED屏幕的控制装置和方法， 以解决现有人工去配置屏 幕的各种参数和各种规格信息实现屏幕的点亮的问题。 0005 为解决上述技术问题， 本申请采用的一个技术方案是自动点亮LED 屏幕的控制装 置， 所述控制装置包括： 0006 检测电路和LED单元板， 其中， 所述LED单元板与所述检测电路耦接， 所述。

10、检测电路 用于遍历检测LED单元板阵列中每个LED的特征信息； 0007 控制模块， 与所述检测电路电连接， 用于根据所述特征信息， 匹配相关信息数据库 模板得到板载信息； 并且， 根据检测电路识别到的LED 单元板的板载信息， 控制点亮LED单 元板。 0008 在上述方案的一个实施例中， 所述检测电路包括采样电阻、 放大电路以及微控制 器； 所述采样电阻两端分别连接放大电路的正负输入端； 所述放大电路的输出端连接所述 微控制器的输入端； 所述放大电路用于采集采样电阻两端的电压； 并将采集到的电压值发 给微控制器， 以获得当前LED单元板的检测电流。 0009 在上述方案的一个实施例中， 所。

11、述检测电路还包括恒流电路， 所述恒流电路的一 端与大地连接， 一端连接所述采样电阻， 另一端与所述微控制器电连接； 说明书 1/6 页 3 CN 211350061 U 3 0010 所述恒流电路用于校准微控制器识别到的电流值， 以判断LED单元板的点亮情况。 0011 在上述方案的一个实施例中， 所述控制装置还包括开关电源模块， 所述开关电源 模块与检测电路电连接， 用于提供检测电路和LED单元板的电源输入。 0012 在上述方案的一个实施例中， 所述控制电路为FPGA。 0013 在上述方案的一个实施例中， 所述检测电路还包括模数转换器， 所述模数转换器 的一端连接所述微控制器， 另一端连。

12、接所述放大电路， 以使得采集到的电压值经所述放大 电路放大后再模数转换器中进行模数转换。 0014 在上述方案的一个实施例中， 所述微控制器与所述控制模块通过串口相连接。 0015 在上述方案的一个实施例中， 所述放大电路为仪表放大器。 0016 在上述方案的一个实施例中， 在所述放大电路和所述微控制器之间还设置有开关 电路， 所述开关电路的一端连接所述微控制器， 另一端通过导通电阻连接所述放大电路， 所 述开关电路的输入通过4个导通电阻连接放大电路的PGA+引脚， 所述开关电路的输出端连 接放大电路的 PGA-引脚。 并且， 开关电路的的另一端口连接微控制器。 0017 区别于现有技术， 本。

13、申请的有益效果是： 基于以上技术方案， 实现了一种自动点亮 LED屏幕幕的装置和方法， 不需要人为干预， 通过控制模块和微控制器并行控制， 自动获取 LED单元板的板载信息并根据板载信息可以自动点亮LED屏幕。 附图说明 0018 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案， 下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例， 对本 领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的 附图。 0019 图1是本申请提供的自动点亮LED屏幕的控制装置一实施例的结构框图； 0020 图2是自动点亮LED屏幕的。

14、控制的方法流程图； 0021 图3是本申请提供的自动点亮LED屏幕的控制方法的一实施例的硬件结构图； 0022 图4为本申请提供的动点亮LED屏幕的控制装置一实施例的电路图。 具体实施方式 0023 下面将结合本申请实施例中的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本申请中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本申请保护的范围。 0024 在目前的LED屏幕控制系统， 需要通过客户端软件， 人工去配置屏幕的各种参数和 各种规格信息实现屏幕的正常。

15、显示， 需要操作人员懂一定的LED控制系统相关的知识， 并学 习厂商的控制平台； 实际应用中很多工程人员并不懂控制系统的使用和原理， 给LED应用过 程造成极大的不便。 0025 为解决LED屏幕自动点亮的技术问题， 本申请提出了一种特别是涉及一种自动点 亮LED屏幕的控制装置和方法。 具体请参阅图1， 图1是本申请提供的一种自动点亮LED屏幕 的控制装置的结构示意图。 说明书 2/6 页 4 CN 211350061 U 4 0026 实施例一： 0027 如图1所示， 本实施例的自动点亮LED屏幕的控制装置-至少包括检测电路10和LED 单元板11； 其中， 所述LED单元板与所述检测电路。

16、耦接， 所述检测电路10用于识别LED单元板 11的特征信息； 0028 控制模块13， 与检测电路10电连接， 用于根据所述特征信息， 匹配相关预设信息数 据库模板； 并且， 根据匹配到的预设数据库模板获得板载信息， 以使得LED单元板被点亮。 根 据检测电路10识别到的LED 单元板11的信息特征， 控制点亮LED单元板11并显示预设图案。 微控制器15根据匹配到的预设数据库模板获得板载信息， 以使得LED单元板被点亮， 并进而 能够自动设置整套系统对LED显示屏的控制及正确显示图像。 这是一个系统自动点亮整个 LED单元板的实施例， 能够省去人为配置参数去点亮LED单元板的麻烦。 002。

17、9 其中， 所述检测电路10包括放大电路14， 所述放大电路14至少包括采样电阻12、 放 大电路14以及微控制器15； 0030 所述采样电阻12两端分别连接放大电路14的正负输入端； 所述放大电路14的输入 端采样电阻12， 其输出端连接所述微控制器15的输入端； 所述放大电路14用于采集采样电 阻12两端的电压。 所述放大电路用于采集采样电阻两端的电压； 并将采集到的电压值发给 微控制器， 以获得当前LED单元板11的检测电流。 0031 在本实施例中， 放大电路14将采集到的采样电阻12采集到的电压放大预设倍数 后， 发送给微控制器15。 本实施例中的放大电路14为仪表放大器， 在本实。

18、施例中， 优选 INA482型号， 其为一种低成本仪表放大器， 能够提供低功耗和很宽的电压范围， 当然， 具有 相同功能实现相同功能的芯片均在本本申请包括的范围之内。 0032 所述微控制器15还包括模数转换器ADC， 以使得采集到的电压值经所述放大电路 放大后再模数转换器中进行模数转换。 0033 所述检测电路10还包括恒流电路17， 所述恒流电路17的一端与大地连接， 一端连 接所述采样电阻， 另一端与所述微控制器电连接； 0034 所述恒流电路17用于校准微控制器识别到的电流值， 以判断LED 单元板的点亮情 况； 在本实施例中， 恒流电流用于校准， 先切到恒流电源17校准后， 再切换到。

19、检测状态， 检测 LED的电流。 0035 所述恒流电路17包括一个10mA的DC恒流源。 0036 在所述放大电路14和所述微控制器15之间还设置有开关电路， 所述开关电路的一 端连接所述微控制器， 另一端通过导通电阻连接所述放大电路， 本实施例中选取该开关电 路芯片的原则是低功耗、 高开关速度和低导通电阻特性， 只要满足此条件的芯片均可以为 本实施例使用。 所述开关电路的输入通过4个导通电阻连接放大电路14的PGA+引脚， 所述开 关电路的输出端连接放大电路14的PGA-引脚。 并且， 开关电路的的另一端口连接微控制器 15。 0037 所述控制模块13为FPGA。 FPGA只是本申请实施。

20、例中提供的一种方式， 还可以通过 其他的可编程的方式， 控制本申请实施例中的微控制器去点亮LED屏幕即可。 比如通过计算 机编写的控制程序去实施控制。 0038 所述微控制器与所述控制模块通过串口相连接。 当然， 本实施例中不限于串口连 接的方式。 说明书 3/6 页 5 CN 211350061 U 5 0039 所述控制模块与微控制器并行控制扫描LED屏幕， 获取屏幕的板载信息， 并控制检 测模块自动点亮LED屏幕。 根据检测电路识别到的LED 单元板的信息特征， 控制点亮LED单 元板， 并显示预设图案。 因此， 该方案避免了人工去配置屏幕的各种参数和各种规格信息实 现屏幕的正常显示带来。

21、的麻烦， 而是通过微控制器和控制模块并行控制， 实现LED 屏幕的 自动识别检测以及点亮LED屏幕效果。 0040 所述控制装置还包括开关电源模块-， 所述开关电源模块-与检测电路10和LED单 元板11电连接， 用于提供检测电路和LED单元板的电源输入的能量。 本实施例中的电源模块 为满足LED单元板额定功率的恒流电源。 并不限于具体的电路形式。 0041 在本实施例中， 0042 实施例二： 0043 如图2， 一种自动点亮LED屏幕的控制方法， 方法包括以下步骤： 0044 S1接收检测到的LED单元板阵列中每个LED的特征信息； 0045 S2根据所述特征信息， 匹配相关预设信息数据库。

22、模板； 0046 S3根据匹配到的预设数据库模板获得板载信息， 根据所述板载信息， 以使得LED单 元板被点亮并显示预设图案。 0047 在步骤S1中， 遍历检测LED单元板中每个LED的特征信息的步骤包括： S11扫查LED 单元板的行点数和列点数， 获得LED单元板的总点数； 以及S12获取LED单元板的特征信息； 0048 在本实施例中， LED单元板为一个屏幕幕， 用于显示预设图案， 其为一个点阵， 包括 多个LED灯。 根据实施例一中的控制模块， FPGA接收主机程序信号， 开始读取参数， 首先就要 获取LED单元板中的LED 点数； FPGA根据接收到的微控制器MCU的命令， 先挨。

23、个扫描行(X， 0)的个数； 继续接收微控制器MCU的命令， 扫描列(0,Y)的LED个数， 从而将扫查到的横轴和 数轴的LED点数相乘， 获得该LED单元板的LED总点数， 也可以说获得该LED平面的显示面积。 完成该步骤扫查后， 会接收微控制器MCU的命令， 关闭扫查。 0049 获取LED特征信息： 包括OE极性识别、 发光器件的坐标位置、 扫描方式(静态扫描或 动态扫描)。 0050 优选的， 在获取LED特征信息的过程中， 选取优选特征信息。 所述选取优选参数的 方案为： 记录每个LED灯的多次扫描特征信息， 选取最优的， 作为输出的特征信息之一。 多次 扫描不限于次数， 可以包括两。

24、次或者两次以上的扫描。 0051 以上记录的扫描的最优特征信息， 可以存储， 下次扫描优先调用。 0052 优选的， 所述LED特征信息还可以包括： 环境信息； 控制模块检测发送指令， 检测 LED单元板的环境信息， 具体包括白天或黑夜； 天气情况或者室外还是室内； 根据不同的环 境信息调整不同的亮度参数。 0053 进一步的， 环境信息还可以包括应用场景信息， 比如围栏LED显示屏、 车载LED显示 屏、 安防监控LED显示屏等， 根据应用场景的不同， 控制调整不同的亮度和色彩。 0054 优选的， 遍历检测LED单元板中每个LED的特征信息的步骤还包括： 定位检测损坏 的LED灯， 并记录。

25、该坐标对应的区域。 在扫描过程中， 排查损坏或异常的LED点数， 排除后续 显示的异常情况。 0055 在本实施例中， 步骤S2根据所述特征信息， 匹配预设信息数据库模板； 0056 LED屏幕板载信息预先存在存储器的flash中， 一般为LED点阵的自带字库， 靠控制 说明书 4/6 页 6 CN 211350061 U 6 模块的硬件扫描驱动LED灯的点亮。 因此， 将S2中获取到的OE极性识别、 发光器件的坐标位 置、 扫描方式在预设信息数据库模板中匹配， 得到该LED单元板包括以上参数的板载信息。 0057 在本实施例中， 步骤S3， 根据板载信息， 控制点亮LED单元板包括以下子步骤。

26、： 0058 S31控制模块读取板载信息， 接收控制模块的点亮LED的命令； 0059 ， 微控制器控制点亮LED灯， 是根据实施例一中的检测模块来发送的， 检测模块检 测LED单元板的电流情况， 根据获得的电流大小来发送指令给控制模块是否需要点亮。 0060 S32微控制器按照遍历的方式， 根据电流大小， 点亮行和列中的 LED灯。 0061 检测模块每检测一个LED灯的电流， 微控制器就会根据控制模块发送的指令， 以点 亮阵列中对应的LED灯， 直到点亮LED单元板中所有阵列的灯。 0062 S33微控制器发送完成指令给控制模块。 0063 优选的， 在本实施例中发送完成指令后， 等待检测。

27、电路的反馈结果， 是否有异常 后， 微控制器关闭点亮LED单元板的指令。 0064 优选的， 对点亮后的LED单元板的LED灯进行色度校正和/或亮度校正。 关于色度校 正可以使用并不限于常规使用的色域空间变换方法， 色域空间的校正需要原始三原色坐标 值， 可以使用常规的彩色亮度计算测量区域平均色坐标而得到。 但是因为每个像素的RGB亮 度配比不同， 需要保证校正后的显示均匀度， 色域空间校正必须结合灯点的亮度测量值， 来 计算得出逐点的转换校正系数矩阵， 提供给控制模块。 0065 关于亮度校正： 可使用逐点校正的方法， 计算出该亮度水平需要的 RGB三基色的 LED的占空比， 脉宽调制PWM。

28、进行电流校正。 当然， 在本实施例中， 不限于此方法， 其他本领域 常使用的进行亮度校正的方法。 0066 实施例三： 0067 为实现上述实施例的自动点亮LED屏幕的控制方法， 本申请提出了自动点亮LED屏 幕的控制装置， 具体请参阅图3， 图3是本申请提供的自动点亮LED屏幕的控制装置另一实施 例的结构示意图。 0068 本实施例的控制模块13包括存储器131以及处理器132， 其中， 存储器131与处理器 132耦接。 0069 存储器131用于存储程序数据， 处理器132用于执行程序数据以实现上述实施例的 自动点亮LED屏幕的方法。 0070 在本实施例中， 处理器132还可以称为CP。

29、U(Central Processing Unit， 中央处理 单元)。 处理器132可能是一种集成电路芯片， 具有信号的处理能力。 处理器132还可以是通 用处理器、 数字信号处理器(DSP)、 专用集成电路(ASIC)、 现成可编程门阵列(FPGA)或者其 他可编程逻辑器件、 分立门或者晶体管逻辑器件、 分立硬件组件。 通用处理器可以是微处理 器或者该处理器132也可以是任何常规的处理器等。 0071 本申请的实施例以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时， 可 以存储在一个计算机可读取存储介质中。 基于这样的理解， 本申请的技术方案本质上或者 说对现有技术做出贡献的部分或者该。

30、技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现 出来， 该计算机软件产品存储在一个存储介质中， 包括若干指令用以使得一台计算机设备 (可以是个人计算机， 服务器， 或者网络设备等)或处理器(processor) 执行本申请各个实 施方式所述方法的全部或部分步骤。 而前述的存储介质包括： U盘、 移动硬盘、 只读存储器 说明书 5/6 页 7 CN 211350061 U 7 (ROM， Read-Only Memory)、 随机存取存储器(RAM， Random Access Memory)、 磁碟或者光盘 等各种可以存储程序代码的介质。 0072 以上所述仅为本申请的实施方式， 并非因此限制本申请的专利范围， 凡是利用本 申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换， 或直接或间接运用在其他相关的 技术领域， 均同理包括在本申请的专利保护范围内。 说明书 6/6 页 8 CN 211350061 U 8 图1 图2 说明书附图 1/2 页 9 CN 211350061 U 9 图3 图4 说明书附图 2/2 页 10 CN 211350061 U 10 。