基于单片机的异步LED显示屏控制系统设计

基于LED技术的大屏幕显示屏已经广泛用于广场、机场、体育场馆和车站等公共场所，在大屏幕上显示文字、动画、图像以及视频等多媒体信息。LED大屏幕控制系统在显示信息时，不需要经过计算机对数据进行处理，是直接读取存放在显示器缓冲区中的信息来显示的，当需要更新信息时，显示屏的数据采集模块向显示模块发送新数据。本文利用高速数据存储和处理的技术方法，设计了一种彩色异步LED大屏幕显示屏控制系统。

　　1系统设计

　　1.1系统的总体框架

　　本文设计的LED大屏幕显示屏控制系统总体框架如图1所示。

　　图1LED大屏幕控制系统结构图

　　从图中可以看出，系统主要包括以下4个组成部分：

　　1)上位机用户控制平台部分，主要用于对图像数据进行压缩和对显示信息的修改;

　　2)基于ARM的屏幕通信接口部分，用于实现与上位机通信，接收上位机部分的图像数据和控制信号;

　　3)基于CPLD和ARM的大屏幕主控制器部分，实现图像灰度调制和重构;

　　4)大屏幕显示驱动电路部分，是为大屏幕的LED灯管提供驱动恒定的电流。

　　如图2所示为系统的数据流图。

　　图2LED大屏幕控制系统数据流图

　　1.2系统硬件设计

　　目前有两种主流主处理器供显示屏控制系统使用，一种是ARM，另一种是ATMEL公司生产的89055。因为ARM不但运算速度快，还可以对各种数字信号进行实时处理，很适合LED大屏幕控制系统的主处理器在运行过程中需要对大量数据进行搬移的特点，同时也为设计后期的软件编程留有充裕的时间空间。因此我们选定ARM为本系统的主处理器。

　　1.2.1通信模块设计

　　在异步LED大屏幕控制系统中，可以在脱机状态显示不同的信息。因此，实现对大屏幕显示内容的实时更新和调整是LED大屏幕控制系统设计中必须要进行的重要环节。对于LED显示器与上位机的通信功能进行设计与研究，其目的是为了快速、可靠地获得调整后的显示内容。因此，本文设计的系统提供了3种通信方式，分别是以太网通信、串口通信和无线射频通信。这3种通信方式不但增强了通信的性能，而且方便了用户的使用。