基于單片機的異步LED顯示屏控制系統設計

基于LED技術的大屏幕顯示屏已經廣泛用于廣場、機場、體育場館和車站等公共場所，在大屏幕上顯示文字、動畫、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，不需要經過計算機對數據進行處理，是直接讀取存放在顯示器緩沖區中的信息來顯示的，當需要更新信息時，顯示屏的數據采集模塊向顯示模塊發送新數據。本文利用高速數據存儲和處理的技術方法，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個組成部分：

　　1)上位機用戶控制平臺部分，主要用于對圖像數據進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，實現圖像灰度調制和重構;

　　4)大屏幕顯示驅動電路部分，是為大屏幕的LED燈管提供驅動恒定的電流。

　　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公司生產的89055。因為ARM不但運算速度快，還可以對各種數字信號進行實時處理，很適合LED大屏幕控制系統的主處理器在運行過程中需要對大量數據進行搬移的特點，同時也為設計后期的軟件編程留有充裕的時間空間。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，可以在脫機狀態顯示不同的信息。因此，實現對大屏幕顯示內容的實時更新和調整是LED大屏幕控制系統設計中必須要進行的重要環節。對于LED顯示器與上位機的通信功能進行設計與研究，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，分別是以太網通信、串口通信和無線射頻通信。這3種通信方式不但增強了通信的性能，而且方便了用戶的使用。