低功耗全彩LED顯示屏系統(tǒng)設計

　　LED顯示屏是一種集計算機技術，電子技術，光學技術，電氣技術和結構技術等各種現(xiàn)代工程技術于一體的系統(tǒng)集成工程應用。全彩LED顯示屏系統(tǒng)基本組成如圖1，包括：計算機及系統(tǒng)管理界面，LED交流電源配電柜，信號前端處理器，顯示屏端信號分配器，全彩LED顯示屏(全彩LED模組陣列)等。

　　LED顯示屏系統(tǒng)上位機的節(jié)能管理

　　如圖1所示，通常LED顯示屏上位機包括計算機硬件及上位機軟件，它在LED顯示屏系統(tǒng)中既是顯示屏系統(tǒng)的媒體編輯平臺，為顯示屏提供圖像視頻信號源;又是顯示屏系統(tǒng)的控制平臺，控制系統(tǒng)軟硬件設備。從節(jié)能角度出發(fā)，上位機適當調控系統(tǒng)各種設備，從而實現(xiàn)LED顯示系統(tǒng)節(jié)能目的：(1)根據實際反饋的電氣負載要求，對配電柜的三相交流供電進行平衡控制(控制如圖1的配電柜);(2)根據實際的需要，關閉屏體的部分無用區(qū)域;(3)控制新興的能源供電(如太陽能和風能等)，提高電能的變換效率;(4)實現(xiàn)時間程序管理LED顯示亮度;(5)實現(xiàn)環(huán)境亮度程序控制LED顯示等。

　　信號前端處理器的節(jié)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(shù)據輸入，然后將這兩種數(shù)據信號通過FPGA進行數(shù)據重組排列，再通過光纖發(fā)送給信號分配器;同樣接收光纖反饋回的數(shù)據信號，并通過FPGA完成對數(shù)據的解析并通過MCU轉發(fā)給上位機處理。沒有上位機參與工作的LED系統(tǒng)中，信號前端處理器的嵌入式平臺就將承擔起對整個系統(tǒng)同設備的智能控制功能。就節(jié)能舉措而言：(1)具有LED的時間程控功能;(2)具有LED的環(huán)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(shù)據信號，首先將視頻數(shù)據和命令數(shù)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(shù)據和命令數(shù)據分別發(fā)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(shù)據信號或檢測數(shù)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(fā)送。它是信號傳輸樞紐，各種數(shù)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(jié)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。