LED顯示屏控制系統的關鍵技術研究

張志強

南京洛普科技有限公司 江蘇 南京 210000

引言 ：

LED顯示屏作為20世紀80年代的新型信息產品在全球得到迅速發展，其使用壽命長，亮度也比其他設備效果好，得到人們的廣泛認可。在我們的生活應用中隨處可見，例如，在公園的大廣場上便有極大的LED顯示屏，在各種車站機場也隨處可見匯報時間的LED顯示屏……但是其也不是完美的，存在一定的缺點。而LED顯示屏控制系統便可以將這些弊端巧妙的解決，通過遠程中樞的傳導實現亮度的自動調整功能。

一、LED顯示屏控制系統的設計

其由內網PC或安卓手機、GPRS模塊、中轉服務器、LED顯示屏、微控制器、串口模塊、數據存儲器組成內網PC或安卓手機將心跳包發送至中轉服務器，中轉服務器要具備IP的PC，通過發送數據到GPRS模塊，GPRS模塊繼續發送心跳包到中轉服務器，中轉服務器會轉發反饋包到內網PC或安卓手機，也會給GPRS發送通知，讓GPRS發送探測寶給PC或手機。下位機LED顯示器主要由微控制器負責，負責壞點檢測及光強度檢測，擔任著交通樞紐的作用[1]。這些都是由485傳輸口徑進行傳輸。

中轉服務器的設計主要包括控制端軟件、PC控制終端與手機控制終端。服務器軟件和花生殼軟件作為中轉服務器的左膀右臂擔任著重要的角色，其中屏幕亮度對光強有著巨大的影響，即屏幕亮度越大光照強度越強。這個過程通過單片機傳導[2]，整個過程中沒有單片機會導致程序無法運行。485的傳輸路徑在傳輸過程中承擔著重要的作用，遠程GPRS控制著整個傳輸系統的運營。按照現階段的5G技術，已經能實現快速精準的控制整個顯示屏的運營，實現畫面的秒切。

二、LED顯示屏工作路線

LED的工作主要由PC機和LED顯示屏完成，內部通過串聯或者并聯的電路進行信息的調整。由于并聯電路傳導速度快，所以經常由并口傳導數據。但是串聯電路也有其好處，就是投資少，這種優勢大大提高其使用率。而其中PC機中RS-232的收發器是PC機研發的新型功能，這一新功能實現串聯接口的高效率傳導，使串聯接口的地位明顯提高。優惠的價格使人們大多選用的是串聯接口，市場的選擇渠道也以485串聯接口為主。

LED由于設備中分辨率是一定的，其分辨率遠低于我們日常看的電視機或者電腦屏。因此，對于合適的選擇LED燈的分辨率對其使用效果有明顯的影響。要使其分辨率達到合適的效果也要使用壓縮功能，這一功能使數據變為很小的一個信息包。壓縮信息包的方法有很多，其中最常見的就是點陣法，這種方法通過485接口傳輸可以將像素的位置與LED光屏上的點對應，將傳輸達到最好的效果，工作效率明顯提高，使LED設備的體驗感大幅度增強[3]。

LED顯示控制器對其色彩的控制也有一定的要求，每個顯示器含有4個色節。前三色節為紅黃藍三大主色，而紅黃藍中每個字含有256種色樣，與我們日常用的顏料一樣，這些色節也可以混合，但前提是分辨率達到一定的程度后。所有混合色都是由這三大主色合成的，所以顏色的布置也受到一定的限制，因此給LED控制器添加一些主色也對色彩的合成有極大作用。有更多顏色后，LED的應用范圍更加廣泛。

三、LED關鍵技術研發

LED控制系統的硬件設備主要由AVR8等多種微控制器負責，這種控制器的優點極為明顯，運算速率非常高，具有周期性和指令級單位效果。并且配有最先進的看門狗定時器以及節電的設施，使電量損失最低。但單元板的電路設計卻與此不同，通過RS232完成電路程序，使用MAX485作為其工作運行的電路轉換。單元地址的標識有必要采用74HC595和常用的8位數字開關，這樣才會讓整個系統正常運營。工作人員要實時對工作設備進行維護和檢查，防止使用時出現差錯。

關鍵技術的研發還包括PC機上位程序的設計，為了使用戶對顯示屏使用有較好的體驗，專業人士特地研發了一種簡單而又容易操作的軟件。通過此軟件能夠提供LED顯示屏的文字編寫和圖案操控的功能，控制軟件接受到命令后會將指令傳輸到指令卡上，控制卡經過專業人士的調控將數據合理化分布，通過PC機的板路完成數據處理工作[4]。

下位機程序的設計較上位機程序的設計顯得比較簡單，包括通信功能和屏幕顯示功能，主要還是由PC機傳輸數據。屏幕顯示功能中還會特別用到一個功能，叫做動態掃描功能[5]。這個功能的強大之處就是可以自動識別文字信息和圖像信息，從而實現數據的傳輸。

LED的控制系統中還可能用到GMS功能，包括語音功能、數據傳輸功能以及短消息服務。最重要的便是語音功能，其信息數據傳輸功能還會為投放LED顯示屏內容降低所需的成本。其中短距離的傳輸信息是GMS的強項，速率達到最快，而長距離的傳輸只需要安裝一個GMS無限電子信息屏，這樣一來會大大減少成本，而傳輸的速率也會提高[6]。

四、結束語

LED顯示屏較以前的屏幕有太多實用性和方便性，價格也公道。LED的控制系統仍然在不斷更新和完善，相關的專業人員在不斷研發其新功能，在LED數據壓縮方面仍需做出較大的改善，相信LED技術在日后會更上一層樓！在這信息化的時代進行高質量的信息傳輸。隨著5G技術的發展，顯示屏控制技術一定會更上一層樓。