一种显示组件控制电路、显示系统和系统控制方法与流程

本发明涉及显示控制，尤其是涉及一种显示组件控制电路、显示系统和系统控制方法。

背景技术：

1、发光模块led作为照明或景观的基本单元，得到大规模的应用，各发光模块串联成一定长度，进行大范围的发光，发光模块的发光受上位机的控制，不同发光模块的发光信号并不相同，为此，将整个显示分成若干段，每一段上设置一个控制模块，在各段上挂载若干个发光模组，该段控制模块接收上位机信号并控制该段上挂载的若干发光模组的发光，段与段之间级联，实现整个显示。

2、在大范围显示场景中，需要采用线缆来承担整个显示组件的重量，因为显示组件的传输线与电源线都是细线，并不支持长距离铺设，因此用线缆来支持显示组件的重量进行长距离显示布置，在线缆长度大于50米的场景中，任何在主电缆上增加的额外线束，都将极大地增加线缆重量或增加损坏风险，若一旦线缆上的重量使线缆断裂，断裂后的维修难度也会大幅度提升。

3、因此，如何减小显示组件架设时的重量，减少电线数量，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种显示组件控制电路、显示系统和系统控制方法，在作为承重的线缆—加强钢缆上传输信号，对标准串行通信信号进行反转，将标准串行通信信号在空闲时为高电平转换为空闲时在线缆上的通信信号为低电平，在每个发光模组、模式选择模块在接收信号时，通过分压，使得通信信号尽可能以米为单位与地共模，随着线缆长度的增加提高抗干扰能力，避免因线缆延长带来的干扰问题。

2、第一方面，本发明的一种显示组件控制电路，通过以下技术方案得以实现：

3、一种显示组件控制电路，包括线缆控制模块和n个发光模组，其中n是大于等于1的正整数， n个发光模组、线缆控制模块连接到发光线，发光线包括电源正极线、电源负极线和线缆，线缆既用于承担发光线路的重量，又用于传输通信信号，线缆控制模块用于连接到前级级联接口，接收主机发送的发光控制信号，同时通过发光线连接到后级级联接口，将发光控制信号传输给后级，线缆控制模块能够进行发光模式选择，并上传到线缆上，各发光模组接收线缆上的发光控制信号和发光模式选择信号，根据针对自身的发光类型，进行响应。

4、本发明进一步设置为：线缆控制模块包括第一电源单元、线缆主控电路、第一电平转换电路、第二电平转换电路，线缆主控电路分别与第一电源单元、第一电平转换电路和第二电平转换电路连接，第一电平转换电路用于对前级线缆上的通信信号进行电平转换，将转换结果传输给线缆主控电路，或将线缆主控电路的信号进行电平转换后传输上前级线缆上，第二电平转换电路用于将线缆主控电路的通信信号，进行电平转换后上传到本级线缆上，或接收本级线缆上的通信信号，第一电源单元用于对发光模组和线缆主控电路提供不同的电压。

5、本发明进一步设置为：第一电平转换电路和第二电平转换电路结构相同，包括发送电平转换子电路和接收电平转换子电路，发送电平转换子电路包括依次连接的三级开关电路，用于将线缆主控电路的第一电压高电平转换为低电平上传到线缆上，将线缆主控电路的低电平转换为第二电压高电平传输到线缆上，接收电平转换子电路包括依次连接的分压电路、稳压电路和一级开关电路，分压电路用于对线缆上的信号进行分压，稳压电路用于对分压结果进行稳压，一级开关电路用于对线缆信号进行电平转换后，传输给线缆主控电路，线缆主控电路包括mcu。

6、本发明进一步设置为：线缆控制模块还包括第一通信电路、第一状态指示电路、第一模式选择电路和蜂鸣器驱动电路，第一通信电路用于线缆主控电路无线与外界进行无线通信，第一状态指示电路用于对发光状态、电量等级进行指示，第一模式选择电路用于接收按钮输入，进行发光模式设置，蜂鸣器驱动电路用于在撤离模式下进行报警。

7、本发明进一步设置为：发光模组包括发光主控电路、第三电平转换电路、第二电池管理电路和灯组发光主控电路分别与第三电平转换电路、第二电池管理电路和灯组连接，第二电平转换电路用于对发光模块控制信号进行电平转换，将线缆上控制信号中的第二电压高电平转换为低电平，将控制信号中的低电平转换为第一高电平，并将转换结果发送给发光主控电路，发光主控电路用于根据发光模块控制信号，控制灯组的发光状态，第二电池管理电路用于给发光模组提供电源。

8、本发明进一步设置为：第三电平转换电路包括接收电平转换子电路，接收电平转换子电路包括依次连接的分压电路、稳压电路和一级开关电路，分压电路用于对线缆上的信号进行分压，稳压电路用于对分压结果进行稳压，一级开关电路用于对线缆信号进行电平转换后，传输给发光主控电路，发光主控电路包括mcu。

9、本发明进一步设置为：显示组件控制电路还包括模式选择模块，用于进行发光模式选择，并传输发光模式信号到线缆上。

10、本发明进一步设置为：模式选择模块包括模式主控电路、第四电平转换电路、第二模式选择电路、第三电池管理电路，模式主控电路分别与第四电平转换电路、第二模式选择电路、第三电池管理电路连接，第二模式选择电路用于进行模式选择，模式主控电路根据第二模式选择电路选择的模式，选择发光模式，第四电平转换电路用于将线缆上的串行传输的发光模块控制信号，进行电平转换后传输给模式主控电路，再将模式主控电路的模式选择信号，经过电平转换后，以串行方式发送给各发光模块和线缆控制模块，线缆上传输的串行信号，是标准串行信号的反转信号，第四电池管理电路用于给模式主控电路提供电源。

11、本发明进一步设置为：第四电平转换电路包括发送电平转换子电路和接收电平转换子电路，发送电平转换子电路包括依次连接的三级开关电路，用于将线缆主控电路的第一电压高电平转换为低电平上传到线缆上，将线缆主控电路的低电平转换为第二电压高电平传输到线缆上，接收电平转换子电路包括依次连接的分压电路、稳压电路和一级开关电路，分压电路用于对线缆上的信号进行分压，稳压电路用于对分压结果进行稳压，一级开关电路用于对线缆信号进行电平转换后，传输给模式主控电路，模式主控电路包括模式mcu。

12、第二方面，本发明的一种显示系统，通过以下技术方案得以实现：

13、一种显示系统，包括至少一个显示组件控制电路，前级显示组件控制电路通过第一级联接口连接到本级显示组件控制电路，本级显示组件控制电路通过第二级联接口连接到后级显示组件控制电路，第一级的每个发光模组和模式控制模块具有唯一编号，显示组件控制电路如本技术所述。

14、第三方面，本发明的一种显示系统控制方法，通过以下技术方案得以实现：

15、一种显示系统控制方法，显示系统中主动发出显示指示的显示组件控制电路作为显示系统的主机，主机将指令报文传输到线缆上，主机发送的报文包括时钟基准子报文和模式控制子报文，显示系统中的其余各显示组件控制电路接收线缆上的报文并解析，在接收到对本单元的时钟基准子报文时，立刻校准自身时钟；在接收到模式控制子报文时，依据报文内的参数，以报文接收的时间节点作基准，再延迟报文内指定的时间长度后响应指令，在报文包尾对整个报文进行校验并存储，显示组件控制电路如本技术所述。

16、本发明进一步设置为：指令报文包括同步指令、级联控制指令、组控制指令、末端按键响应、级联响应，采用高容错编码模式对指令报文进行编码，编码后的串行报文，进行电平转换后，传输到线缆上，显示系统中的其余各显示组件控制电路接收线缆上的报文并解析，对报文进行电平转换，以串行方式进行接收，采用高容错解码模式，对指令报文进行解码、校验和解析，若是对本单元的显示指令，进行时间校准，根据显示指令进行相应动作，若不是对本单元的显示指令，则忽略此报文。

17、本发明进一步设置为：本级的线缆控制模块，定期对本级的各发光模组、本级的模式选择模块和后级的显示组件控制电路执行同步事件，在同步的过程中，若本级单元接收到了前级发送的指定ack信号，则本级显示组件控制电路进入级联模式，在本级显示组件控制电路进入级联模式的第一时间，本级显示组件控制电路对本级的各发光模组、本级的模式选择模块和后级的显示组件控制电路发送自身的设置参数。

18、本发明进一步设置为：连接到显示系统中同一条线缆上的所有显示组件控制电路，采用相同的控制参数，同级中各发光模组的本地时钟由同级显示组件控制电路中的线缆控制模块进行周期性校准，以保证同级发光信号同步，各显示组件控制电路中的线缆控制模块，采用同步事件-级联控制-同步事件-灯组编程控制-同步事件的顺序，对灯光信号进行变更。

19、与现有技术相比，本技术的有益技术效果为：

20、1.本技术通过将通信信号传输到线缆上，线缆同时具有传输通信信号和承重的功能，减少了显示组件的重量，降低了成本；

21、2.进一步地，本技术通过对串行通信数据反转，使标准串行数据空闲时的高电平转换为低电平，降低了能耗，提高了通信可靠性；

22、3.进一步地，本技术通过在显示组件控制电路中设置分压电路，使接收信号在各发光模组之间传输时，尽可能以米为单件与地共模，提高了线缆增加的抗干扰能力。