利用智能手機控制led全彩顯示屏系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種利用智能手機控制LED全彩顯示屏系統(tǒng)，系統(tǒng)包括LED顯示屏、智能手機客戶端、顯示控制終端和通信模塊；智能手機客戶端與顯示控制終端之間通過通信模塊連接通信；顯示控制終端包括主控制器、FPGA顯示控制單元、存儲器單元和電源單元；智能手機客戶端通過參數(shù)配置模塊獲取用戶配置參數(shù)、通過素材管理模塊獲取用戶指定的顯示素材數(shù)據(jù)，并利用網(wǎng)絡管理模塊傳輸至主控制器；主控制器根據(jù)用戶配置參數(shù)控制FPGA顯示控制單元對顯示屏參數(shù)進行配置；同時將顯示素材數(shù)據(jù)傳輸至FPGA，并通過FPGA控制LED顯示屏輸出相應素材數(shù)據(jù)。用戶通過便攜智能手機設備即可實現(xiàn)對LED全彩顯示屏的參數(shù)控制、數(shù)據(jù)傳輸以及顯示控制，大大簡化了原系統(tǒng)和布線結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)成本。
【專利說明】利用智能手機控制LED全彩顯示屏系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種利用智能手機控制LED全彩顯示屏系統(tǒng)，其可方便的利用智能手機傳輸顯示內(nèi)容至LED顯示屏。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，隨著LED顯示屏價格的降低，LED顯示屏顯示顏色、視頻效果的提高，并憑借自由化的組裝形式，LED顯示屏越來越廣泛地應用于各種場合，滿足了人們在廣告、晚會、信息發(fā)布等眾多應用領(lǐng)域的需求。其中LED全彩顯示屏采用紅、綠、藍三種顏色的發(fā)光管，進行顏色的組合，當灰度等級達到256級時，可組合成1677萬種色彩，真實地還原自然界的顏色，極大地拓展了戶內(nèi)、戶外大屏幕顯示的效果及用途。
[0003]LED全彩顯示屏顯示視頻及圖像時，數(shù)據(jù)量龐大，原有的數(shù)據(jù)處理方式采用臺式計算機進行，采用專用的播放計算機及顯示卡進行控制，節(jié)目播放時不能脫離計算機運行，造成了對計算機及顯示卡性能要求高，可長期運行要求高等問題。因此迫切需要一種可全天候運行的LED顯示屏控制系統(tǒng)，及方便的控制和顯示節(jié)目傳輸方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為:通過利用便攜智能手機設備實現(xiàn)對LED全彩顯示屏的參數(shù)控制、數(shù)據(jù)傳輸以及顯示控制，簡化原系統(tǒng)和布線結(jié)構(gòu)，降低系統(tǒng)成本。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體為:利用智能手機控制LED全彩顯示屏系統(tǒng)，包括LED顯示屏、智能手機客戶端、顯示控制終端和通信模塊；智能手機客戶端與顯示控制終端之間通過通信模塊連接通信；
顯示控制終端包括主控制器、FPGA顯示控制單元、存儲器單元和電源單元；FPGA顯示控制單元的輸出端連接LED顯示屏的輸入端；主控制器連接FPGA顯示控制單元的輸入端；智能手機客戶端包括參數(shù)配置模塊、素材管理模塊和網(wǎng)絡管理模塊；智能手機客戶端通過參數(shù)配置模塊獲取用戶配置參數(shù)、通過素材管理模塊獲取用戶指定的顯示素材數(shù)據(jù)，并將獲取的用戶配置參數(shù)和顯示素材數(shù)據(jù)，利用網(wǎng)絡管理模塊通過通信模塊傳輸至主控制器；
主控制器根據(jù)接收到的用戶配置參數(shù)控制FPGA顯示控制單元對顯示屏參數(shù)進行配置；主控制器將接收到的顯示素材數(shù)據(jù)傳輸至FPGA顯示控制單元，并通過FPGA顯示單元控制LED顯示屏輸出相應素材數(shù)據(jù)。
[0006]現(xiàn)有的智能手機發(fā)展迅猛，操作系統(tǒng)有Android、IOS、WindowsPhone等多樣，同時基于現(xiàn)有軟件技術(shù)，可運行于上述智能手機系統(tǒng)平臺上的各種數(shù)據(jù)交流類型的APP應用亦非常容易開發(fā)。智能手機對于各種APP應用的安裝運行方便可靠，技術(shù)已經(jīng)非常成熟。
[0007]本發(fā)明中，智能手機客戶端通過通信模塊向顯示控制終端發(fā)送控制數(shù)據(jù)，如需要LED顯示屏最終顯示的文字、視頻、圖像等相關(guān)數(shù)據(jù)，以及LED顯示屏的參數(shù)配置。在利用智能手機客戶端編輯顯示內(nèi)容時，用戶還可調(diào)用手機中的圖片等素材，或者調(diào)用智能手機的拍照功能，實時取景以顯示于LED顯示屏上。
[0008]進一步的，本發(fā)明所述顯示控制終端還包括傳感器單元，傳感器單元中設有溫度傳感器和濕度傳感器，溫度傳感器和濕度傳感器的輸出端連接主控制器。主控制器對傳感器檢測到的溫度值和濕度值傳輸至FPGA顯示單元，并最終經(jīng)LED顯示屏輸出。使得LED顯示屏在顯示用戶所需內(nèi)容的同時能夠?qū)崟r顯示環(huán)境溫濕度值。
[0009]本發(fā)明的參數(shù)配置模塊包括控制器管理單元、參數(shù)儲存管理單元和參數(shù)發(fā)送單元；素材管理模塊包括圖片視頻素材管理單元、拍照調(diào)用管理單元、文字編輯單元和節(jié)目單管理單元。參數(shù)配置模塊用于對顯示控制終端中的主控制器的運行啟動等管理，以及采集用戶輸入的配置參數(shù)，并對參數(shù)進行儲存管理和發(fā)送；素材管理模塊用于方便用戶選擇需要發(fā)送的待顯示素材，如手機存儲中已有的圖片、音頻或視頻數(shù)據(jù)，或者調(diào)用手機自身的拍照功能，實時拍攝獲得素材，還可對待顯示的文字以及顯示節(jié)目單進行編輯；網(wǎng)絡管理模塊則主要包括WIFI尋址、帶寬管理和網(wǎng)絡協(xié)議部分，以實現(xiàn)手機客戶端與顯示控制終端中主控制器的通信。目前特定功能的APP開發(fā)已經(jīng)非常成熟，因此上述各模塊的功能實現(xiàn)可利用現(xiàn)有技術(shù)。
[0010]本發(fā)明的通信模塊為Wifi通信模塊。Wifi通信模塊可采用現(xiàn)有技術(shù)。相應的，網(wǎng)絡管理模塊包括帶寬管理單元、WIFI尋址單元和網(wǎng)絡協(xié)議管理單元。智能手機客戶端利用網(wǎng)絡管理模塊通過手機自帶的WIFI通信模塊與主控制器連接通信。帶寬管理單元、WIFI尋址單元和網(wǎng)絡協(xié)議管理單元皆可利用現(xiàn)有軟件技術(shù)。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:用戶利用現(xiàn)有的智能手機即可實現(xiàn)對LED顯示屏的顯示控制，方便的將需要顯示的內(nèi)容傳輸至LED顯示屏，同時可對LED顯示屏的顯示參數(shù)進行更改，如隨時調(diào)整顯示內(nèi)容、屏體亮度，人機互動性較優(yōu)，可應用于多種場合。大大簡化了現(xiàn)有技術(shù)中采用臺式機實現(xiàn)對LED顯示屏進行顯示控制的系統(tǒng)和布線架構(gòu)，降低了成本。同時由于顯示控制終端的WIFI路由接入internet，因此還可以直接使用計算機登錄互聯(lián)網(wǎng)對LED顯示屏進行集中控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1所示為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示為智能手機客戶端原理架構(gòu)示意框圖；
圖3所示為顯示控制終端原理結(jié)構(gòu)示意框圖；
圖4所示為顯示控制終端Wifi通信模塊結(jié)構(gòu)組成示意框圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖和具體實施例進一步描述。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明的利用智能手機控制LED全彩顯示屏系統(tǒng)，包括LED顯示屏、智能手機客戶端、顯示控制終端和通信模塊；
智能手機客戶端采用現(xiàn)有基于Android、IOS、WindowsPhone等操作系統(tǒng)的智能手機，用于控制LED顯示屏數(shù)據(jù)顯示以及參數(shù)變化的APP軟件架構(gòu)可參考圖2，主要包括參數(shù)配置模塊、素材管理模塊和網(wǎng)絡管理模塊。參數(shù)配置模塊用于對顯示控制終端中的主控制器的運行啟動等管理，以及采集用戶輸入的配置參數(shù)，并對參數(shù)進行儲存管理和發(fā)送；素材管理模塊用于方便用戶選擇需要發(fā)送的待顯示素材，如手機存儲中已有的圖片、音頻或視頻數(shù)據(jù)，或者調(diào)用手機自身的拍照功能，實時拍攝獲得素材，還可對待顯示的文字以及顯示節(jié)目單進行編輯；網(wǎng)絡管理模塊則主要包括WIFI尋址、帶寬管理和網(wǎng)絡協(xié)議部分，以實現(xiàn)手機客戶端與顯示控制終端中主控制器的通信。目前特定功能的APP開發(fā)已經(jīng)非常成熟，因此上述各模塊的功能實現(xiàn)可利用現(xiàn)有技術(shù)。
[0015]結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明中智能手機客戶端與顯示控制終端之間通過通信模塊連接通信；通信模塊為現(xiàn)有技術(shù)的Wifi通信模塊。智能手機客戶端的WIFI通信模塊利用智能手機自帶的WIFI功能模塊，并利用安裝于智能手機客戶端的LED顯示屏控制APP應用，按照相應的通信協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡尋址和通信。顯示控制終端WIFI通信模塊的實現(xiàn)參考圖4，WIFI路由以太網(wǎng)接入部分可由NAT(網(wǎng)絡地址端口轉(zhuǎn)換設備)、RJ45接口、隔離濾波器20F001N及網(wǎng)絡轉(zhuǎn)換器RTL8019AS組成。RJ45為網(wǎng)絡接口，通過雙絞線與外界的Internet相連；20F001N用于電平轉(zhuǎn)換，使RJ45與RTL8019AS可以相互連接；RTL8019AS芯片用于網(wǎng)絡轉(zhuǎn)換，將接收到的以太網(wǎng)幀文件轉(zhuǎn)換成IP報文，送至主控制器中進行處理，再由主控制器進行逐層解包，讀取到其中的控制信號，分離出顯示數(shù)據(jù)并存儲。
[0016]結(jié)合圖1和圖3，本發(fā)明的顯示控制終端包括主控制器、FPGA顯示控制單元、存儲器單元和電源單元；FPGA顯示控制單元的輸出端連接LED顯示屏的輸入端；主控制器連接FPGA顯示控制單元的輸入端。
[0017]智能手機客戶端通過通信模塊向顯示控制終端發(fā)送控制數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)中包括LED顯示屏的參數(shù)配置數(shù)據(jù)以及待顯示內(nèi)容數(shù)據(jù)，如文字、視頻、圖像等相關(guān)數(shù)據(jù)。在利用智能手機客戶端編輯顯示內(nèi)容時，用戶還可調(diào)用手機中的圖片等素材，或者調(diào)用智能手機的拍照功能，實時取景以顯示于LED顯示屏上。
[0018]參考圖3，所述存儲器單元包括連接主控制器的大容量顯示用SD卡、高速DDR2RAM、大容量NANDf lash，以及連接FPGA芯片的參數(shù)配置用EEPROM和幀存儲器。主控制器采用ARM Cotex-A8芯片，應用時，主控制器從WIFI通信模塊中接收智能手機客戶端發(fā)出的控制數(shù)據(jù)，分離出控制信號及顯示數(shù)據(jù)，分別存儲在不同存儲器中，并控制FPGA顯示數(shù)據(jù)更新，F(xiàn)PGA芯片進行顯示數(shù)據(jù)的組織，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成LED顯示需要的信號，輸出到LED驅(qū)動電路中。
[0019]本發(fā)明FPGA對LED顯示屏的顯示控制可利用現(xiàn)有技術(shù)，F(xiàn)PGA可先將接收到的顯示數(shù)據(jù)的灰度等級進行伽馬轉(zhuǎn)換，由此增加顯示對比度，使得顯示屏可以顯示出1677萬種以上的色彩，大幅增加LED全彩顯示屏的顯示效果，以適合室外、室內(nèi)大屏幕顯示。
[0020]如圖3所示，本發(fā)明中多個LED顯示屏還可利用FPGA通過基于I2C的總線協(xié)議實現(xiàn)級聯(lián)，以實現(xiàn)顯示容量的擴展。主控制器還留有可用于數(shù)據(jù)交互的USB接口。
[0021]作為一種改進，本發(fā)明顯示控制終端還包括傳感器單元，傳感器單元中設有溫度傳感器和濕度傳感器，溫度傳感器和濕度傳感器的輸出端連接主控制器。主控制器對傳感器檢測到的溫度值和濕度值傳輸至FPGA顯示單元，并最終經(jīng)LED顯示屏輸出。使得LED顯示屏在顯示用戶所需內(nèi)容的同時能夠?qū)崟r顯示環(huán)境溫濕度值。
[0022]本發(fā)明在應用時，由于應用了 WIFI通信技術(shù)，智能手機客戶端在允許范圍內(nèi)均可隨時調(diào)節(jié)LED顯示屏配置參數(shù)，并對LED顯示屏播放內(nèi)容進行控制和更新。同時由于顯示控制終端的WIFI路由接入internet，因此還可以直接使用計算機登錄互聯(lián)網(wǎng)對LED顯示屏進行集中控制。
【權(quán)利要求】
1.利用智能手機控制LED全彩顯示屏系統(tǒng)，包括LED顯示屏、智能手機客戶端、顯示控制終端和通信模塊；智能手機客戶端與顯示控制終端之間通過通信模塊連接通信； 顯示控制終端包括主控制器、FPGA顯示控制單元、存儲器單元和電源單元；FPGA顯示控制單元的輸出端連接LED顯示屏的輸入端；主控制器連接FPGA顯示控制單元的輸入端； 智能手機客戶端包括參數(shù)配置模塊、素材管理模塊和網(wǎng)絡管理模塊；智能手機客戶端通過參數(shù)配置模塊獲取用戶配置參數(shù)、通過素材管理模塊獲取用戶指定的顯示素材數(shù)據(jù)，并將獲取的用戶配置參數(shù)和顯示素材數(shù)據(jù)，利用網(wǎng)絡管理模塊通過通信模塊傳輸至主控制器； 主控制器根據(jù)接收到的用戶配置參數(shù)控制FPGA顯示控制單元對顯示屏參數(shù)進行配置；主控制器將接收到的顯示素材數(shù)據(jù)傳輸至FPGA顯示控制單元，并通過FPGA顯示單元控制LED顯示屏輸出相應素材數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用智能手機控制LED全彩顯示屏系統(tǒng)，其特征是，顯示控制終端還包括傳感器單元，傳感器單元中設有溫度傳感器和濕度傳感器，溫度傳感器和濕度傳感器的輸出端連接主控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用智能手機控制LED全彩顯示屏系統(tǒng)，其特征是，參數(shù)配置模塊包括控制器管理單元、參數(shù)儲存管理單元和參數(shù)發(fā)送單元；素材管理模塊包括圖片視頻素材管理單元、拍照調(diào)用管理單元、文字編輯單元和節(jié)目單管理單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的利用智能手機控制LED全彩顯示屏系統(tǒng)，其特征是，通信模塊為Wifi通信模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用智能手機控制LED全彩顯示屏系統(tǒng)，其特征是，網(wǎng)絡管理模塊包括帶寬管理單元、WIFI尋址單元和網(wǎng)絡協(xié)議管理單元。
【文檔編號】G05B19/04GK103838158SQ201410082336
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】韓強, 劉焰, 朱寧 申請人:南京聚誠電子科技有限公司