本發(fā)明涉及廣告?zhèn)髅郊半娮蛹夹g(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種廣告牌動態(tài)顯示裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

目前，隨著市場經(jīng)濟(jì)化的發(fā)展，廣告?zhèn)髅皆O(shè)計的領(lǐng)域也來越多，現(xiàn)有的廣告牌進(jìn)行展示的方式主要包括靜態(tài)展示和動態(tài)展示。其中，靜態(tài)展示的原理是：通過前置廣告幕布，后置發(fā)光二極管（Light Emitting Diode，LED）配合，通過LED的亮滅，實(shí)現(xiàn)對前置廣告幕布的展示和關(guān)閉。動態(tài)展示的原理是：對后置LED點(diǎn)陣進(jìn)行實(shí)時編碼和控制，控制LED燈按照不同的時序來進(jìn)行亮滅，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)動畫效果。

但是，現(xiàn)有的靜態(tài)展示和動態(tài)顯示的廣告牌均存在一些不足之處。現(xiàn)有的靜態(tài)點(diǎn)陣式LED廣告箱使用的靜態(tài)圖片顯示的方式，存在的不足之處在于：一種廣告幕布只能使用一種固定的顯示方式，因此這種燈箱只能通過固定發(fā)光或者間斷發(fā)光的形式來達(dá)到廣告燈箱的效果。而未能把燈箱的多層次效果通過發(fā)光源的不斷變換來呈現(xiàn)出來，使得廣告燈箱的顯示形式單一枯燥，不能很好的對產(chǎn)品進(jìn)行展示，而且廣告燈箱的整體功耗較高，造成了能源的極大浪費(fèi)。

現(xiàn)有的動態(tài)點(diǎn)陣式LED廣告燈箱存在的不足之處在于：一是，僅適用于小尺寸的廣告牌的展示，使用局限性較大。二是，現(xiàn)有的動態(tài)點(diǎn)陣式LED廣告燈箱在進(jìn)行展示時，需要把展示的動畫數(shù)據(jù)保存在外部存儲卡中，通過串行外設(shè)接口（Serial Peripheral Interface，SPI）連接其它通訊接口，把需要顯示的數(shù)據(jù)循環(huán)讀取之后，再來控制LED燈的亮滅。度數(shù)據(jù)采用這種實(shí)時讀取的速度很慢，且適用性較差。而且在應(yīng)用到尺寸較大、動畫幀數(shù)據(jù)較大的廣告燈箱時，采用這種方式讀取數(shù)據(jù)會造成屏幕閃爍、動畫播放不連續(xù)以及延遲較高等問題。三是，把展示的動畫數(shù)據(jù)保存在外部存儲卡中，需要將外部存儲卡安放在外部存儲卡槽中，在實(shí)際應(yīng)用中，由于廣告牌放置在復(fù)雜的工作環(huán)境中，可能出現(xiàn)外部存儲卡丟失和外部存儲卡與卡槽接觸不良等情況，導(dǎo)致廣告牌不能正常工作。四是，現(xiàn)有的動態(tài)點(diǎn)陣式LED廣告燈箱中的控制系統(tǒng)使用現(xiàn)場可編程門陣列（Field-Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）進(jìn)行控制，F(xiàn)PGA在并行處理上有很大的優(yōu)勢，但是其使用成本較高。而且，F(xiàn)PGA使用VHDL編程語言或VERILOG編程語言開發(fā)，其算法實(shí)現(xiàn)和管腳實(shí)現(xiàn)有很大的針對性，各個模塊的時序依賴性極強(qiáng)，移植難度極大，即使系統(tǒng)進(jìn)行極微小的升級和拓展都需要重新設(shè)計和規(guī)劃，重新編程，系統(tǒng)進(jìn)行拓展和升級的難度較大。另外，F(xiàn)PGA的時序性依賴較強(qiáng)，對信號完整性要求很高，而廣告牌的工作環(huán)境很復(fù)雜，因此，系統(tǒng)的穩(wěn)定性難以保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種廣告牌動態(tài)顯示裝置及其控制方法，以解決現(xiàn)有的LED廣告燈箱無法適用各種尺寸的廣告牌進(jìn)行展示的問題。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：第一方面，提供一種廣告牌動態(tài)顯示裝置，包括：上位機(jī)、外部存儲器、主控制器和LED點(diǎn)陣面板；

外部存儲器的輸入端與上位機(jī)的輸出端連接、輸出端與主控制器的輸出端連接；

外部存儲器中存儲的數(shù)據(jù)為經(jīng)過上位機(jī)處理后的與待應(yīng)用廣告牌尺寸相符文本數(shù)據(jù)，主控制器對外部存儲器中存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后進(jìn)行輸出來驅(qū)動LED點(diǎn)陣面板進(jìn)行視頻的動態(tài)顯示。

第二方面，提供一種廣告牌動態(tài)顯示裝置的控制方法，包括：

上位機(jī)對需要進(jìn)行展示的視頻進(jìn)行處理，得到與待應(yīng)用廣告牌尺寸相符的數(shù)據(jù)，并以文本數(shù)據(jù)形式存儲在外部存儲器中；

主控制器對外部存儲器中存儲的文本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，依次驅(qū)動LED點(diǎn)陣面板顯示視頻圖像的每一幀內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)視頻的動態(tài)顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果：本發(fā)明根據(jù)上位機(jī)提供的文件頭，動態(tài)、準(zhǔn)確的驅(qū)動LED點(diǎn)陣面板播放不同的動畫，使得LED廣告燈箱適用于不同尺寸的廣告牌，而非僅適用于尺寸較小的廣告牌。另外，通過驅(qū)動LED點(diǎn)陣面板依次顯示視頻圖像的每一幀內(nèi)容，結(jié)合人眼的視覺暫留效應(yīng)和LED的余光，達(dá)到對整個點(diǎn)陣的動態(tài)掃描以實(shí)現(xiàn)視頻的動態(tài)顯示，大大提高了廣告牌的觀賞性，更突出的展示視頻。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中一種廣告牌動態(tài)顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中外部存儲器與主控制器的連接示意圖；

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中Flash芯片與主控制器的連接示意圖；

圖4是本發(fā)明一實(shí)施例中廣告牌動態(tài)顯示裝置的實(shí)體連接示意圖；

圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中一種廣告牌動態(tài)顯示裝置的控制方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1至圖5所示，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。

如圖1所示，本實(shí)施例公開了一種廣告牌的動態(tài)顯示裝置，該裝置包括：上位機(jī)10、外部存儲器20、主控制器30和LED點(diǎn)陣面板40；

外部存儲器20的輸入端與上位機(jī)10的輸出端連接、輸出端與主控制器30的輸出端連接；

外部存儲器20中存儲的數(shù)據(jù)為經(jīng)過上位機(jī)10處理后的與待應(yīng)用廣告牌尺寸相符文本數(shù)據(jù)，主控制器30對外部存儲器20中存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后進(jìn)行輸出來驅(qū)動LED點(diǎn)陣面板40進(jìn)行視頻的動態(tài)顯示。

需要說明的是，本實(shí)施例在不改變現(xiàn)有的點(diǎn)陣式廣告牌硬件的基礎(chǔ)上行，通過上位機(jī)10對需要進(jìn)行展示的視頻廣告資源進(jìn)行相關(guān)處理，得到與待應(yīng)用的廣告牌的寬高參數(shù)相符的數(shù)據(jù)，以把圖像的每一個像素與實(shí)際的廣告牌LED燈箱對應(yīng)，主控制器對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理輸出依次驅(qū)動LED點(diǎn)陣面板40顯示視頻圖像的每一幀內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)視頻的動態(tài)顯示。與傳統(tǒng)的動態(tài)展示方式相比，本實(shí)施例中的動態(tài)顯示裝置適用于不同尺寸的廣告牌，實(shí)用性和適用性均較高，使用也更方便。

進(jìn)一步地，所述的上位機(jī)10包括解析模塊11、灰度化處理模塊12、二值化處理模塊13、縮放模塊14以及保存模塊15；

解析模塊11將需要進(jìn)行展示的視頻進(jìn)行解析，得到視頻動畫幀圖像；

灰度化處理單元12的輸入端與解析模塊11的輸出端連接以對視頻動畫幀圖像進(jìn)行灰度化處理；

二值化處理模塊13的輸入端與灰度化處理模塊12的輸出端連接以對灰度化處理后的幀圖像進(jìn)行二值化處理；

縮放模塊14的輸入端與二值化處理模塊13的輸出端連接以對二值化處理后的幀圖像進(jìn)行縮放處理至待應(yīng)用的廣告牌的尺寸一致；

保存模塊15的輸入端與縮放模塊14的輸出端連接用于將縮放處理后的數(shù)據(jù)以文本形式保存在外部存儲器20中。

主控制器30根據(jù)約定的文件頭格式，讀取到將要讀取的文件的數(shù)量和大小等基本信息，然后從外部存儲器20讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)確的、動態(tài)的驅(qū)動LED播放不同的動畫。

進(jìn)一步地，如圖2至圖4所示，本實(shí)施例中的動態(tài)顯示裝置還包括Flash芯片50，F(xiàn)lash芯片50和外部存儲器20復(fù)用同一個SPI四線接口與主控制器30連接進(jìn)行通信并通過片選CS信號進(jìn)行區(qū)分；

主控制器30的PD2接口與CS連接以將從外部存儲器20中讀取到的數(shù)據(jù)存儲到Flash芯片50中；

主機(jī)輸出MOSI分別與主控制器30的PB15腳、PB14腳連接，主控制器30的PB13腳與外部存儲器20的SLK接口連接。

需要說明的是，在本實(shí)施例中首先把需要顯示的視頻廣告，經(jīng)專門的軟件處理好后，轉(zhuǎn)換成TXT文件存儲在外部存儲器20中，其中，TXT文件中包含了幀數(shù)、幀信息、廣告顯示內(nèi)容和顯示內(nèi)容與廣告牌各個LED所對應(yīng)的關(guān)系等信息。

主控制器30通過SPI讀取外部存儲器20中存儲的信息，外部存儲器20與主控制器30連接示意圖如圖2所示。SPI通訊使用四線接口，其中片選(Chip Select，CS)接在主控制器30的PD2口上，完成外部存儲器20的選通功能。

這里，F(xiàn)lash芯片50的SPI通信和外部存儲器20的SPI通信復(fù)用同一個SPI口，就是在一個SPI總線上掛載兩個SPI器件，它們之間通過CS片選信號進(jìn)行區(qū)分：把外部存儲器20的片選CS置低，把Flash芯片50的片選CS置高，即選通外部存儲器；如果把外部存儲器20的片選CS拉高，把Flash芯片50的片選CS置低，即選通Flash芯片50。

主控制器30的主機(jī)輸出，從機(jī)輸入(Master Output Slave Input，MOSI)腳接主控制器30的PB15腳，由主控制器30發(fā)送給外部存儲器20的數(shù)據(jù)從這根線發(fā)送出去。主機(jī)輸入，從機(jī)輸出(Master Input Slave Output，MOSI)腳接主控制器30的PB14腳，主控制器30通過這根線接收外部存儲起20的數(shù)據(jù)。其中，串行時鐘(Serial Clock，SLK)是SPI通信的基準(zhǔn)信號，通信的雙發(fā)在每個時鐘的上升沿讀走對方發(fā)來的數(shù)據(jù)，并同時發(fā)送數(shù)據(jù)給對方。外部存儲器20的SLK接在主控制器30的PB13腳。系統(tǒng)上電后，SLK管腳產(chǎn)生時鐘，同時系統(tǒng)拉低片選CS腳選通外部存儲器20，然后主控制器30在每個時鐘上升沿，讀取外部存儲器20中的信息。讀取完信息后，指示燈亮，外部存儲器20原理上已可以拔除。

最后按照上述數(shù)據(jù)讀取的原理，主控制器30從外部存儲器20中讀取到信息后，再通過SPI接口與Flash芯片50進(jìn)行通信，將讀取到的信息全部存儲到Flash芯片50中。Flash芯片50與主控制器30的電路連接如圖3所示。外部存儲器20、Flash芯片50以及主控制器30之間的連接示意圖如圖4所示。

需要說明的是，本實(shí)施例外部存儲器20在系統(tǒng)第一次上電時，數(shù)據(jù)被讀取進(jìn)Flash芯片50中之后，就可以取出，免去了系統(tǒng)與外部存儲器20連接不穩(wěn)定的問題。同時主控制器30和Flash芯片50進(jìn)行通信，使用Flash芯片50保存數(shù)據(jù)，對廣告牌尺寸理論上沒有限制，廣告牌尺寸擴(kuò)大，所存取的動畫信息超過現(xiàn)有的Flash芯片50容量時，只需要更換Flash芯片50，提高容量就能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常工作。

進(jìn)一步地，主控制器30的內(nèi)存中設(shè)有第一存儲區(qū)和第二存儲器。

具體地，主控制器30從Flash芯片50讀取到的文件信息，根據(jù)文件頭信息，確定每一幀動畫的文件字節(jié)數(shù)，然后根據(jù)字節(jié)數(shù)在Flash芯片50中進(jìn)行尋址，讀取數(shù)據(jù)。

但是由于主控制器30的數(shù)據(jù)處理速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于從Flash芯片50中讀取數(shù)據(jù)速度，所以本發(fā)明在數(shù)據(jù)讀取和處理過程中使用乒乓機(jī)，具體執(zhí)行過程為：在主控制器內(nèi)存中設(shè)置兩個存儲區(qū)即第一存儲區(qū)和第二存儲區(qū)，當(dāng)?shù)谝淮鎯^(qū)存儲從Flash芯片50中讀取數(shù)據(jù)時，主控制器30對第二存儲區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并送給LED點(diǎn)陣面板40顯示，當(dāng)?shù)谝淮鎯^(qū)存儲存儲滿時，主控制器30開始對第一存儲區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并從Flash芯片50讀取數(shù)據(jù)開始存入第二存儲區(qū)，如此交替。

需要說明的是，本實(shí)施例通過在數(shù)據(jù)讀取過程中使用乒乓機(jī)制，進(jìn)一步加快了數(shù)據(jù)讀取的速度?？朔爽F(xiàn)有數(shù)據(jù)讀取方式造成屏幕閃爍、動畫播放不連續(xù)、播放延遲較高等問題。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的動態(tài)顯示裝置還包括與主控制器30的輸出端連接八選一芯片60，八選一芯片60的輸出端與LED點(diǎn)陣面板40連接以驅(qū)動LED點(diǎn)陣面板40進(jìn)行視頻的動態(tài)顯示。

具體地，主控制器30對讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過八選一芯片60選中LED點(diǎn)陣面板40的第1、5、9、13行，然后按照每個面板高位在前低位在后的數(shù)據(jù)格式，主控制器30給出數(shù)據(jù)，驅(qū)動第1、5、9、13行點(diǎn)亮后再關(guān)閉第1、5、9、13行，然后通過八選一芯片60選中第2，6，10，14行，再送出數(shù)據(jù)，之后按照以上原理，再依次點(diǎn)亮3，7，11，15行、4，8，12，16行。

本實(shí)施例中的八選一芯片60的型號為74LS138，通過在某一固定時間點(diǎn)只選通一行，利用人眼的視覺暫留效應(yīng)和LED的余光，來實(shí)現(xiàn)整個點(diǎn)陣的動態(tài)掃描顯示，再通過實(shí)時的幀數(shù)據(jù)切換，實(shí)現(xiàn)使用現(xiàn)有點(diǎn)陣，完成廣告動畫的顯示。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的主控制器30為32位ARM微控制器。型號為STM32F103ZET6。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的Flash芯片50型號為W25Q128。

本實(shí)施例中通過采用高性能32位ARM微控制器作為主控制器，采用W25Q128作為Flash存儲器件，直接一次性獲取外部存儲器20的數(shù)據(jù)，使得系統(tǒng)的成本更低，集成度更高，抗干擾能力增強(qiáng)。

如圖5所示，本實(shí)施例公開了一種廣告牌動態(tài)顯示裝置的控制方法，包括如下步驟S1至S2：

S1、上位機(jī)10對需要進(jìn)行展示的視頻進(jìn)行處理，得到與待應(yīng)用廣告牌尺寸相符的數(shù)據(jù)，并以文本數(shù)據(jù)形式存儲在外部存儲器20中；

S2、主控制器30對外部存儲器20中存儲的文本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，依次驅(qū)動LED點(diǎn)陣面板40顯示視頻圖像的每一幀內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)視頻的動態(tài)顯示。

進(jìn)一步地，步驟S1，具體包括如下步驟：

上位機(jī)10將需要進(jìn)行展示的視頻進(jìn)行解析，得到視頻動畫幀圖像；

上位機(jī)10對視頻動畫幀圖像進(jìn)行灰度化處理，得到灰度化處理后的幀圖像；

上位機(jī)10對灰度化處理后的幀圖像進(jìn)行二值化處理，得到二值化處理后的幀圖像；

具體地，本實(shí)施例中通過設(shè)置的可調(diào)閾值對幀圖像進(jìn)行二值化處理。

上位機(jī)10對二值化處理后的幀圖像進(jìn)行縮放處理至待應(yīng)用的廣告牌的尺寸一致，得到與待應(yīng)用廣告牌尺寸相符的數(shù)據(jù)；

具體地，上位機(jī)10根據(jù)實(shí)際的廣告牌的寬高參數(shù)。對圖像進(jìn)行比例縮放，把圖像的每一個像素和實(shí)際廣告牌的LED對應(yīng)。

上位機(jī)10將與待應(yīng)用廣告牌尺寸相符的數(shù)據(jù)以文本形式保存在外部存儲器20中。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例公開的控制方法還包括如下步驟：

主控制器30從外部存儲器20中讀取其存儲的文本數(shù)據(jù)并將讀取到的文本數(shù)據(jù)存儲到Flash芯片50中；

主控制器30從Flash芯片50中讀取文本數(shù)據(jù)；

主控制器30根據(jù)從Flash芯片50中讀取到的文本數(shù)據(jù)，通過八選一芯片60依次驅(qū)動LED點(diǎn)陣面板40的點(diǎn)陣，并通過幀圖像切換來實(shí)現(xiàn)視頻的動態(tài)顯示。

進(jìn)一步地，主控制器30從Flash芯片50中讀取文本數(shù)據(jù)，具體包括：

主控制器30采用乒乓機(jī)制，利用所述的第一存儲區(qū)、第二存儲區(qū)從Flash芯片50中讀取文本數(shù)據(jù)。

需要說明的是，本實(shí)施例公開的控制方法與前述公開的動態(tài)顯示裝置具有相同的技術(shù)效果，該處不再贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。