基于單片機的異步LED顯示屏控制系統設計

基于LED技術(shù)的大屏幕顯示屏已經(jīng)廣泛用于廣場(chǎng)、機場(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大屏幕控制系統在顯示信息時(shí)，不需要經(jīng)過(guò)計算機對數據進(jìn)行處理，是直接讀取存放在顯示器緩沖區中的信息來(lái)顯示的，當需要更新信息時(shí)，顯示屏的數據采集模塊向顯示模塊發(fā)送新數據。本文利用高速數據存儲和處理的技術(shù)方法，設計了一種彩色異步LED大屏幕顯示屏控制系統。

　　1系統設計

　　1.1系統的總體框架

　　本文設計的LED大屏幕顯示屏控制系統總體框架如圖1所示。

　　圖1LED大屏幕控制系統結構圖

　　從圖中可以看出，系統主要包括以下4個(gè)組成部分：

　　1)上位機用戶(hù)控制平臺部分，主要用于對圖像數據進(jìn)行壓縮和對顯示信息的修改;

　　2)基于ARM的屏幕通信接口部分，用于實(shí)現與上位機通信，接收上位機部分的圖像數據和控制信號;

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

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

　　如圖2所示為系統的數據流圖。

　　圖2LED大屏幕控制系統數據流圖

　　1.2系統硬件設計

　　目前有兩種主流主處理器供顯示屏控制系統使用，一種是ARM，另一種是ATMEL公司生產(chǎn)的89055。因為ARM不但運算速度快，還可以對各種數字信號進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，很適合LED大屏幕控制系統的主處理器在運行過(guò)程中需要對大量數據進(jìn)行搬移的特點(diǎn)，同時(shí)也為設計后期的軟件編程留有充裕的時(shí)間空間。因此我們選定ARM為本系統的主處理器。

　　1.2.1通信模塊設計

　　在異步LED大屏幕控制系統中，可以在脫機狀態(tài)顯示不同的信息。因此，實(shí)現對大屏幕顯示內容的實(shí)時(shí)更新和調整是LED大屏幕控制系統設計中必須要進(jìn)行的重要環(huán)節。對于LED顯示器與上位機的通信功能進(jìn)行設計與研究，其目的是為了快速、可靠地獲得調整后的顯示內容。因此，本文設計的系統提供了3種通信方式，分別是以太網(wǎng)通信、串口通信和無(wú)線(xiàn)射頻通信。這3種通信方式不但增強了通信的性能，而且方便了用戶(hù)的使用。