專利名稱:Led電子顯示屏的控制系統(tǒng)和組件結(jié)構(gòu)的制作方法
它屬于電子技術(shù)領(lǐng)域：
。將主要用于商業(yè)廣告、展臺(tái)顯示等的顯示屏的圖形、文字的動(dòng)、靜態(tài)的顯示控制。
近年發(fā)展起來(lái)的電子計(jì)算機(jī)控制的LED顯示屏，由于它的顯示信息量大、畫(huà)面變換快捷、省電、發(fā)光器件自身壽命很長(zhǎng)等特點(diǎn)，受到各方面的重視。LED顯示屏主要用于軍事指揮、交通管理、機(jī)場(chǎng)、車站、港口的航班、車次顯示及證券交易、貿(mào)易等方面。由于顯示屏使用計(jì)算機(jī)控制，其工作能保證實(shí)時(shí)控制，這在以上的工作領(lǐng)域中極為必要。作為商業(yè)廣告、展臺(tái)顯示使用LED顯示屏也成為趨勢(shì)。但是，它無(wú)實(shí)時(shí)控制的必要。另外，就從其信息容量等的必要性及計(jì)算機(jī)價(jià)格在總造價(jià)中比例、專人管理、維護(hù)等的經(jīng)濟(jì)性上看，LED顯示屏不適宜使用計(jì)算機(jī)控制。
本實(shí)用新型的目的在于提供LED顯示屏控制系統(tǒng)的新設(shè)計(jì)方案，使其造價(jià)下降、功能增強(qiáng)、便于安裝維修、甚至實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理狀態(tài)下的自動(dòng)運(yùn)行。
該實(shí)用新型的LED的控制系統(tǒng)是由LED矩陣、寄存器兼LED驅(qū)動(dòng)器、串／并變換電路、已存入圖像的顯示屏控制器、亮度自動(dòng)適應(yīng)裝置和故障自動(dòng)檢測(cè)裝置組成。如圖1所示。圖2(A)是LED構(gòu)成的顯示矩陣的一部分。矩陣中的每一個(gè)像素可以是一只或多只LED組成的。以E行為例，如圖2(B)所示來(lái)自顯示屏控制器的控制E行LED的脈沖串進(jìn)入E行移位寄存器，在一定頻率的時(shí)鐘脈沖控制下，移位寄存器并行輸出端連接著的LED則相應(yīng)地有亮有滅，並在視覺(jué)中呈現(xiàn)移動(dòng)感。與E行相同的各行LED分別在自己的寄存器控制下發(fā)光時(shí)，就能顯示出移動(dòng)的圖像來(lái)。畫(huà)面移動(dòng)速度取決于時(shí)鐘脈沖頻率。頻率高時(shí)，畫(huà)面則如同飛進(jìn)屏面或飛出屏面；頻率適中時(shí)，則畫(huà)面呈現(xiàn)緩慢移動(dòng)(流動(dòng))；頻率為“零”時(shí)，畫(huà)面則停住不動(dòng)。即是說(shuō)，能很方便地使畫(huà)面運(yùn)動(dòng)、停頓。除以上基本功能外，各行的時(shí)鐘頻率，可以設(shè)計(jì)的不同，其間的差異如果設(shè)置得當(dāng)，則可呈現(xiàn)出特別的效果。例如呈現(xiàn)各種動(dòng)與靜相結(jié)合的畫(huà)面，“天旋”或“地轉(zhuǎn)”畫(huà)面。如圖3所示。
本LED顯示屏控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)顯示屏的閉環(huán)循環(huán)顯示，即通過(guò)①各顯示行并行直接循環(huán)；或②各顯示行首尾之間介入串入串出移位寄存器，使循環(huán)畫(huà)面之間有一適度的間隔；或③各顯示行末端移出的信號(hào)，經(jīng)并／串變換全部成為串行信號(hào)后，返送到顯示屏的串行輸入端。以上三種設(shè)計(jì)中的任一種選擇即可實(shí)現(xiàn)只要時(shí)鐘脈沖不停頓，送入的畫(huà)面就可不停地在流動(dòng)中重復(fù)出現(xiàn)。這種顯示方式，在很多場(chǎng)合非常適用。
本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)的一個(gè)主要部分是串行輸入并行輸出的移位寄存器。移位寄存器使用了CMOS集成電路，由于CMOS的特點(diǎn)，移位寄存器可以直接連接、驅(qū)動(dòng)LED來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的顯示，而不要限流電阻，使驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)化到最簡(jiǎn)程度。
本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)為顯示屏面的擴(kuò)展提供了可能，並且由于顯示屏屏面的擴(kuò)展與顯示屏控制器無(wú)關(guān)，這就使顯示屏控制器能夠?qū)崿F(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。顯示屏擴(kuò)展的方式有四種，如圖4所示，即a、橫向直線擴(kuò)展；b、縱向直線擴(kuò)展；c、之字形擴(kuò)展；d、接力擴(kuò)展。這種顯示屏控制器能自動(dòng)控制顯示屏工作，又能與顯示屏以最簡(jiǎn)單的方式聯(lián)接或脫離，成為一個(gè)便于攜帶的、相對(duì)獨(dú)立的電子裝置。全固體的顯示屏控制器，如圖5所示，即由存儲(chǔ)器、運(yùn)算處理器(CPU)、多路行時(shí)鐘發(fā)生器、行時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路組成。
本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)中的顯示部件是積木式結(jié)構(gòu)。這種積木式結(jié)構(gòu)便于生產(chǎn)，便于更換、檢修，便于質(zhì)量控制，從而能降低造價(jià)。顯示部件的積木式結(jié)構(gòu)如圖6所示，主要包括1、LED板；2、LED驅(qū)動(dòng)電路板；3、絕緣材料或金屬材料制作的支架；4、串行信號(hào)插接件。積木式LED顯示部件的支撐體是平行布置的矩形斷面的鋁合金型材框架。積木式結(jié)構(gòu)的顯示部件可以在鋁合金框架的空檔中橫向移動(dòng)或固定，調(diào)整位置極方便。這種LED的積木式結(jié)構(gòu)可以從正面卸掉任何一塊部件。而且，只要部件的總厚度小于合金框架的空檔(即間隔)還可以做到從顯示屏背后卸掉。這在很多情況下是很方便的。
本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)為故障檢測(cè)提供了適合LED控制方式的故障自動(dòng)檢測(cè)方法。其原理是在顯示屏處于暗場(chǎng)時(shí)，從每一顯示行的起始端送入相當(dāng)于一個(gè)或兩個(gè)像素的信號(hào)，在特定的時(shí)鐘頻率控制下，使之移向每一行的末端，在每一行末端自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)丟失，沒(méi)有信號(hào)丟失現(xiàn)象則屬正常工作，否則表明寄存器故障或串行線路中的故障(如焊點(diǎn)或插接不良)或其他原因引起的電路斷線。故障自動(dòng)檢測(cè)部分還包括故障提示，即指示燈或蜂嗚器。
本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)使用了亮度自動(dòng)適應(yīng)設(shè)計(jì)。作為顯示系統(tǒng)的部件，LED顯示屏要適應(yīng)視覺(jué)心理的需要，而視覺(jué)心理亮度在相當(dāng)程度上取決于環(huán)境照度。在環(huán)境照度變化較大的情況下，有必要使顯示屏的實(shí)際亮度隨環(huán)境照度的升降而自動(dòng)升降。亮度自動(dòng)適應(yīng)電路的方框圖如圖7所示。
本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)和組件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也可用于其他形式的顯示屏，如白熾燈、CRT等主動(dòng)發(fā)光式顯示屏及磁翻牌等被動(dòng)式顯示屏。
關(guān)于的解釋圖1中1－電源；2－寄存器及LED驅(qū)動(dòng)器；3－串／并變換；4－已存入圖象信息的顯示屏控制器；5－LED矩陣；6－故障自動(dòng)檢測(cè)裝置；7－亮度自動(dòng)適應(yīng)裝置。
圖2.B中1－移位寄存器；2－E行脈沖串；3－串／并變換電路；4－顯示屏控制器。
圖6中1－矩形斷面的鋁型材；2－LED板；3－支架；4－LED驅(qū)動(dòng)電路板；5－插接件；6－蓋板；L－間隔尺寸。
圖5中1－行時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)電路；2－多路行時(shí)鐘發(fā)生器；3－Cpu；4－存儲(chǔ)器；a－圖形或文字?jǐn)?shù)據(jù)；c－RS232C接口；b－扣頭數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.本實(shí)用新型為L(zhǎng)ED電子顯示屏的控制系統(tǒng)，其特征是LED矩陣顯示屏是由顯示屏控制器、串/并變換器、移位寄存器驅(qū)動(dòng)器控制，并輔之以亮度自動(dòng)適應(yīng)及故障自動(dòng)檢測(cè)裝置。
2.按照權(quán)利要求
1的顯示屏控制系統(tǒng)，其特征是LED驅(qū)動(dòng)器使用CMOS集成電路，實(shí)現(xiàn)無(wú)限流電阻直接驅(qū)動(dòng)單只或多只串聯(lián)的LED。
3.按照權(quán)利要求
1的顯示屏控制系統(tǒng)，其特征是顯示部件為積木式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
4.按照權(quán)利要求
1的顯示屏控制系統(tǒng)，其特征是LED矩陣顯示屏由時(shí)鐘脈沖控制，使畫(huà)面有動(dòng)、靜結(jié)合、天旋、地轉(zhuǎn)，LED環(huán)狀顯示屏有循環(huán)顯示。
專利摘要
本實(shí)用新型為L(zhǎng)ED電子顯示屏的新型控制系統(tǒng)和組件結(jié)構(gòu)。它屬于電子技術(shù)。本實(shí)用新型采用了顯示屏控制器和串/并變換電路及移位寄存器，克服了電子計(jì)算機(jī)控制的LED顯示屏在商業(yè)廣告、展臺(tái)顯示等方面使用的缺憾。使用了亮度自動(dòng)適應(yīng)和故障自動(dòng)檢測(cè)裝置。使LED電子顯示屏更完善、可靠。本實(shí)用新型的顯示部件設(shè)計(jì)為積木式結(jié)構(gòu)，插接、更換、檢修都很方便。本實(shí)用新型為各種電子顯示屏應(yīng)用在商業(yè)廣告、展臺(tái)顯示等提供了實(shí)用的、合理的技術(shù)。
文檔編號(hào)G09F9/33GK87204926SQ87204926
公開(kāi)日1988年4月13日 申請(qǐng)日期1987年3月28日
發(fā)明者汪元 申請(qǐng)人:北京東城京精計(jì)數(shù)器廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan