專利名稱：無線廣播式電子屏群顯系統的制作方法
一種無線廣播式電子屏群顯系統，屬于電子圖文信息發布技術領域，尤其是涉及以無線方式傳播并控制的LED(發光二極管)電子屏群顯技術領域。
現有的電子圖文信息發布系統主要是戶內和戶外的LED顯示屏。戶內的LED顯示屏的主要缺點是一塊屏顯示，亮度低，影響面很小。戶外LED顯示屏因須提高亮度，都采用象素管作為顯示元件，并且向大面積、多色彩、視頻化的方向發展。其結果是成本越來越高，而且在提高視覺效果的同時亦不能提高顯示屏的受眾人數。
本發明采用LED模塊，通過新的控制驅動方法使顯示屏達到戶外顯示的亮度要求，從而使顯示屏單位面積的成本大大降低。在此基礎上，本發明用無線方式把幾十甚至幾百塊(理論上是無限多)同樣的LED顯示屏連接起來，使一條公益或廣告信息可以同步在這若干塊屏上顯示出來，從而徹底改變了單塊LED顯示屏的概念。在保持低成本的前提下，極大地增加了LED顯示屏的受眾人數，達到良好的信息與廣告的發布效果。
本發明的技術解決方案是，在系統控制中心A進行顯示內容的創意、錄入、編輯、制作和播出，被顯示信息和控制指令的傳輸方式以無線方式進行。LED顯示屏B可以在某局域地區(半徑20公里以上)低成本地無限增多。由于接收解碼系統和顯示屏控制系統分別是由8031單片機所控制，各LED顯示屏有自己相應的地址碼，可實現各LED顯示屏的同步顯示相同內容，也可顯示各顯示屏自己相應的內容。信息編輯制播系統(Ⅰ)和信息編碼發射系統(Ⅱ)設在系統控制中心A中，信息編輯制播系統由編輯單元和播出單元組成，編輯單元通過計算機軟件編輯器對顯示文本進行錄入、修改、設定顯示方式及對已設定好的文本進行模擬顯示，播出單元完成對一天24小時定時(30秒為一單元)播出內容的安排設定時間開關機，形成待編碼發送的包含顯示信息和控制碼的文件，然后經信息編碼發射系統(Ⅱ)把此文件編碼成BCH碼文件包，通過無線發射機將顯示信息和控制碼發射出去;信息接收解碼系統(Ⅲ)、信息顯示系統設在LED電子顯示屏B中，信息接收解碼系統(Ⅲ)是一個以8031(或8751)單片機為核心的自動接收解碼系統，其工作過程是通過高頻接收單元將信息編碼發射系統(Ⅱ)發射出的射頻信號解調成基帶信號，通過解碼單元進行BCH碼的解碼，將其還原為原始顯示信息碼和控制碼，完成檢錯和糾錯，通過串口將其發給顯示屏控制系統(Ⅳ);顯示屏控制系統(Ⅳ)是一個以8031(或8751)單片機為核心的計算機自動控制系統，包括串行接口，程序ROM、數據緩存區、顯示ROM、字庫ROM、時序控制、輸出緩沖溫度傳感以及其它外設單元;顯示屏驅動顯示系統(Ⅴ)由LED矩陣、串行移位寄存器、列驅動器、行驅動器、二進制譯碼器組成。來自顯示屏控制系統的數據脈沖進入串行移位寄存器，在時鐘的控制下，移位到顯示模塊的相應點，選通信號a、b、c經二進制譯碼器譯碼，驅動行驅動器，選通LED顯示模塊的相應點，在列驅動器驅動下使該點產生電流，從而發光。
本發明的優點是1.首創LED電子屏無線聯網控制。分布于室內的有線聯網LED電子屏系統已被少數機場、商場采用。對分布于半徑20余公里的若干個室外電子屏而言，有線聯網因其成本高而不可能被實際應用。本發明采用了經濟可靠的無線技術，在國內外率先實現了低成本戶外電子屏聯網。
2.擴充性強。可以任意增加顯示屏的數量或改變電子屏的安放地點。
3.使用簡便、信息傳播快，本發明以無線方式實現同步控制、實時顯示。如果客戶需要，可以在接收客戶委托后幾秒鐘內使信息顯示在街頭巷尾。
4.超高亮度，本發明顯示屏比同類室內電子屏亮度高8倍，比同類室外電子屏亮度高1倍，足以保證戶外顯示效果，從而可以使屏體尺寸減小、成本降低、安裝方便。
5.超強的顯示控制技術。本發明可以實現多種顯示字體、字號、字型、及顯示速度;全屏/窗口閃爍、反視、打字、飛字、滾動、漸入等多種顯示功能;立即/滾動/漸入等多種清屏方式。此外，超強功能的節目制作軟件為廣告者提供充分的創意空間。
圖1是本發明的系統框圖。其中A-控制中心;B-LED電子顯示屏;Ⅰ-信息編輯制播系統;Ⅱ-信息編碼發射系統圖2是LED電子顯示屏的內部系統框圖，其中Ⅲ-信息接收解碼系統;Ⅳ-顯示屏控制系統;Ⅴ-顯示屏驅動顯示系統;Ⅵ-顯示屏環境控制系統。
圖3是信息接收解碼系統Ⅲ的框圖。
圖4是顯示屏控制系統框圖。
圖5是顯示屏驅動顯示系統框圖。
下面結合附圖敘述本發明的一個實施例如圖1所示，系統控制中心由兩個子系統組成，即信息制播系統(Ⅰ)和信息編碼發射系統(Ⅱ)。信息制播系統采用386或486以上檔次微機并依靠在此機上開發出的編輯器軟件完成顯示文本的錄入、修改、設定顯示方式以及對已設定好的文本進行模擬顯示等功能。播出單元完成一天24小時以30秒為播出時間單位的節目單的編排和播出功能。信息編碼發射系統(Ⅱ)由編碼器和發射機組成，編碼器采用BCH碼，該系統可以與現有的無線尋呼系統共享發射機。
如圖2所示，LED電子顯示屏由信息接收解碼系統、顯示屏控制系統、顯示屏驅動顯示系統和顯示屏環境控制系統組成，其中信息接收解碼系統由高頻接收單元和解碼單元組成。高頻接收單元把被調制的高頻信號解調成基帶信息號輸出給解碼單元。解碼單元是一個8031或8751單片機，完成信號的解碼、暫存、糾錯、電平轉換并通過串口輸出到顯示屏控制系統(見圖3)。
如圖4所示，顯示屏控制系統是本發明的核心內容，它將顯示信息碼和控制碼經串口輸入到CPU(8031或8751)，CPU由程序ROM中已固化的程序控制，將顯示信息碼和控制碼存放在數據緩存中，在控制碼指定的時間將指定的顯示信息碼寫入顯示RAM，通過輸出緩沖區將顯示信息碼形成串行的數據信號、時鐘信號和三路選通信號輸出到顯示屏驅動顯示系統(Ⅴ)，同時，CPU根據接收到的控制碼，完成在指定時間的開機、關機操作、時鐘校準以及對其外部設備的開關操作，CPU還自動完成屏體內部環境的控制操作。
顯示屏控制系統具有下幾個顯著優點1、可擴展性強只需改動幾個跳線，即可實現對64×16、128×32、192×96和256×128顯示屏的點陣控制，同時可顯示多種字庫，字庫可以是1個16點陣字庫加2個24點陣字庫，也可是3個24點陣的字庫24點陣字庫可是宋體、楷體、黑體、仿宋體等任意3種點陣字庫2、性能價格比高該系統以一個8031為CPU，基本實現了一個以286微機控制中心的控制功能。
該系統的顯示功能可歸納為1)顯示多種字體單線體(16點陣)、宋體(24點陣)、黑體(24點陣)、楷體(24)點陣和仿宋體(24點陣)之任選三種2)顯示標準型、長型、扁型字3)顯示4種字號的字。最小的字是16×16點陣，最大字為192×96點陣。
4)具有延時顯示，全屏閃爍，全屏反視，全屏立即顯示功能5)全屏打字功能可通過設定每周期時間長短來控制打字顯示的快慢，以每周期0.1秒遞增。
6)全屏飛字功能。可通過設定每步時間長短及每點數來控制飛字顯示速度，其中每步時間以0.1秒遞增，每步步長以8點遞增(8點為一個單位)，其飛字方式分為從右向左、從左向右、自下向上和自上向下。
7)全屏滾動顯示功能。顯示方式為向左平滾和向上平滾，需要確定的參數有每步時間，以每步0.025秒遞增，每步長以1點為一個單位。
8)全屏漸入功能。有從左向右漸入，從右向左漸入，自上而下漸入，自下向上漸入四種方式。
9)滾動清屏，漸出清屏功能。其參數設定辦法與滾動顯示和漸出顯示相同。
10)圖標。圖象顯示。圖標已存在ROM中，可通過選定圖標號來選擇顯示。由于顯示過程所需時間極短，可在一秒內顯示多個圖像，達到動畫顯示效果。
11)各種窗口功能。窗口功能包括窗口閃爍、窗口反視、窗口立即顯示、窗口打字顯示、窗口滾動顯示、窗口漸入顯示、立即清窗口、滾動清窗口、漸出清窗口、窗口顯示圖象等。實現窗口功能首先要通過參數確定窗口的位置和大小，然后再確定其他功能，方法與全屏顯示功能相同。
該系統還有以下控制功能
1)在不影響正常顯示的情況下接收由信息接收解碼系統串口輸出的顯示信息和控制指令2)由控制指令控制，實現顯示屏的開關機操作和外部設備的開關操作。
3)自動對顯示屏體內的溫度進行控制該系統的工作環境溫度為-20℃～+40℃。
如圖5所示，顯示屏驅動系統由LED矩陣、串行移位寄存器、行驅動器、列驅動器、二進制譯碼器組成。來自顯示屏控制系統的數據脈沖進入串行移位寄存器，在時鐘的控制下，移位到顯示模塊的相應點，選通信號A、B、C經二進制譯碼器譯碼，驅動行驅動器，選通LED顯示模的相應點，在列驅動器驅動下使該點產生電流，從而發光。
該設計有如下幾個突出優點1、行串行輸入列并行輸入的并一串式數據輸入方式，結構簡單、成本低廉。
2、可工作在大電流超亮度狀態下，適合白天室外應用。
3、占空比從8∶1開始向大比例由軟件可調，適合不同顯示模塊及不同亮度要求的場合。
4、電源的電壓適應范圍寬4.0～6.5V都可以使用，并達到亮度要求。
在結構上，該系統采用便于擴充的單元組合式結構，基本單元由8×2個模塊組成，即64×16點陣，可顯示4個單線體的漢字由基本單元可任意組合成大屏幕顯示器本發明顯示屏屏體結構為模塊化鋁合金結構，屏體前面密封，后板裝有多個排風扇，在屏體內部設有加熱板。
環境控制系統由加熱板、制冷器和溫度控制器組成，加熱器采用加熱膜及鋁合金板作散熱片，220V電加熱方式，功率為330W制冷器是由5個排風扇組成，功耗為150W。溫度控制器由顯示屏控制系統的CPU和控制板組成，控制方式如下屏體內溫度設為TT＞60℃ 關斷顯示屏驅動顯示系統的電源，CPU控制T＞40℃ 判斷加熱板，溫控板控制T＝5～40℃ 打開風扇，正常方式T＜5℃ 關風扇，開加熱板，CPU控制5個風扇中有2個風扇向外排風，3個風扇進風，并在5個風扇外側裝有防塵網，使屏體內保持微增壓狀態，防止塵土進入屏體。
權利要求
1.一種無線廣播式電子屏群顯系統，由信息編輯制播系統、信息編碼發射系統、信息接收解碼系統、顯示屏控制系統、顯示屏驅動顯示系統和顯示屏環境控制系統組成，其特征是1.1信息編輯制播系統(Ⅰ)和信息編碼發射系統(Ⅱ)設在系統控制中心A中，信息編輯制播系統由編輯單元和播出單元組成，編輯單元通過計算機軟件編輯器對顯示文本進行錄入、修改、設定顯示方式及對已設定好的文本進行模擬顯示，播出單元完成對一天24小時定時(以30秒為一單元)播出內容的安排、設定時間開關機形成待編碼發送的包含顯示信息和控制碼的文件，然后經信息編碼發射系統(Ⅱ)把此文件編碼成BCH碼文件包，通過無線發射機將顯示信息和控制碼發射出去；1.2信息接收解碼系統(Ⅲ)，信息顯示系統設在LED電子顯示屏B中，信息接收解碼系統(Ⅲ)是一個以8031(或8751)單片機為核心的自動接收解碼系統，其工作過程是通過高頻接收單元將信息編碼發射系統(Ⅱ)發射出的射頻信號解調成基帶信號，通過解碼單元進行BCH碼的解碼，將其還原為原始顯示信息碼和控制碼，完成檢錯和糾錯，通過串口將其發給顯示屏控制系統(Ⅳ)；1.3顯示屏控制系統(Ⅳ)是一個以8031(或8751)單片機為核心的計算機自動控制系統，包括串行接口、程序ROM、數據緩存區、顯示ROM、字庫ROM、時序控制、輸出緩沖溫度傳感以及其它外設單元；1.4顯示屏驅動顯示系統(Ⅴ)由LED矩陣、串行移位寄存器、列驅動器、行驅動器、二進制譯碼器組成。來自顯示屏控制系統的數據脈沖進入串行移位寄存器，在時鐘的控制下，移位到顯示模塊的相應點，選通信號a、b、c經二進制譯碼器譯碼，驅動行驅動器，選通LED顯示模塊的相應點，在列驅動器驅動下使該點產生電流，從而發光。
2.如權利要求1所述的無線廣播式電子屏群顯系統，其特征是信息編碼發射系統(Ⅱ)可以是無線尋呼的編碼器和發射機。
3.如權利要求1或2所述的無線廣播式電子屏群顯系統，其特征是顯示屏控制系統的工作方法是顯示信息碼和控制碼經串口輸入到CPU(8031或8751)，CPU按程序ROM中已固化的程序進行操作，將顯示信息碼和控制碼存放在數據緩存中，在控制碼指定的時間將指定的顯示信息碼寫入顯示RAM，通過輸出緩沖區將顯示信息碼轉換成串行的數據信號、時鐘信號和三路選通信號輸出給顯示屏驅動顯示系統(Ⅴ)，同時，CPU根據接收到的控制碼，完成在指定時間的開機和關機操作、時鐘校準以及對其外部設備的控制操作，CPU還自動完成屏體內部環境的控制操作。
全文摘要
一種無線廣播式電子屏群顯系統及其裝置，屬于電子圖文信息發布技術領域。現有的同類技術主要有戶內和戶外的LED(發光二極管)電子顯示屏，其缺點是戶內顯示屏單塊顯示、亮度低、影響面小；外顯示屏結構復雜、成本高。本發明是由若干塊超高亮度圖文電子顯示屏以無線發射控制中心控制的同步信息發布系統，采用計算機無線聯網控制技術、計算機模擬電子屏顯示，使圖像或文字信息可以同時在若干塊電子屏上顯示。
文檔編號G09G3/32GK1108784SQ94114870
公開日1995年9月20日 申請日期1994年8月16日 優先權日1994年8月16日
發明者王興軍, 王政, 馮楚軍, 王希勤, 王田, 王興東, 于東梅 申請人:北京市百信電子技術公司