低功耗全彩LED顯示屏系統設計

　　信號前端處理器的節能管理

　　如圖2，信號前端處理器接收上位機來的控制命令和視頻圖像數據輸入，然后將這兩種數據信號通過FPGA進行數據重組排列，再通過光纖發送給信號分配器;同樣接收光纖反饋回的數據信號，并通過FPGA完成對數據的解析并通過MCU轉發給上位機處理。沒有上位機參與工作的LED系統中，信號前端處理器的嵌入式平臺就將承擔起對整個系統同設備的智能控制功能。就節能舉措而言：(1)具有LED的時間程控功能;(2)具有LED的環境亮度程控功能;(3)具有供電設備管理控制功能，提高電能轉換效率等。

　　顯示屏端信號分配器作用

　　如圖3，顯示屏端信號分配器接收光纖來的數據信號，首先將視頻數據和命令數據信號按照顯示屏的模組陣列實際工程排列情況分割成4組信號，然后通過LVDS接口將視頻數據和命令數據分別發給LED顯示屏體的四個輸入端口。另一方面，屏體來的命令反饋數據信號或檢測數據通過485接口進入處理器FPGA中，然后通過光纖調制器的向信號前端處理器發送。它是信號傳輸樞紐，各種數據的分組排列及下傳和上傳的大量處理工作在此處理。

　　模組節能設計

　　全彩LED模組如圖4，包括：模組信號控制模塊，全彩LED點陣模塊，模組供電模塊等。

　　模組信號控制模塊節能設計

　　模組信號控制模塊如圖5，分配器下傳的數據信號通過LVDS接口芯片轉換得到數據流分成兩路，其中一路以LVDS信號環接輸出到下一模組的輸入口，另一路以TTL電平的方式輸入到FPGA;FPGA再根據模組ID號，解析出命令數據和視頻數據;視頻數據按地址截取相應的區域視頻數據、緩存、并以一定的算法格式輸出去驅動LED點陣模塊;命令數據，則執行相應命令，如GAMMA校正、亮度調整、模塊電源的開關等。同時，根據相關的命令要求，模塊應答回傳信號及相關傳感器的檢測數據通過上傳通道向上傳輸。

　　模塊信號控制模塊、顯示屏端分配器、前端信號處理器和上位機(包括控制界面軟件)組成閉環的控制過程;實現環境亮度程控、時間亮度程控，電源模塊調整，LED顯示屏顯示負載實時調節等功能，為顯示屏的節能應用提供了信號處理的必要軟硬件條件。