一种led显示系统的制作方法
专利名称：一种led显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示系统，特别涉及ー种LED显示系统。
背景技术：
随着低碳节能观念的推广，LED灯在不仅照明领域得到了广泛的应用，还在显示领域得到了广泛的应用，这主要归咎于LED良好的显色特性，在城市灯光亮化工程中，建筑物墙面的LED装饰灯不仅能够起到非常好的装饰效果，同时多个LED灯或者多个LED灯组构成一个可以相互映衬和协调的LED照明系统还能够显示出不同的文字和图案，能够非常好的广告和视觉美化效果。为了使各LED灯能够共同显示组成ー个完整的图案，需要通过ー个控制系统对每个LED或者每个LED灯组进行控制，控制其在任意时刻的工作状态，包括亮灭状态，亮度以及显示的色彩等(当然，LED灯越小，多个LED灯拼接出来的LED显示系统显示的图案分辨率越小)。目前对建筑物墙面的LED灯组的控制的方法包括如下几种I、采用有线的LED控制系统，如图I所示，该LED控制系统通过信号线(包括双绞线)将PC主控的控制信号传输给中继器，然后中继器将该控制信号通过信号线(包括双绞线)分发给多个分控器，每个分控器和多个LED灯串联，该分控器可以将控制信号沿着串联的LED灯传达给任意ー个LED灯，从而可以控制多个LED灯的工作状态。虽然此种方案能够控制每个LED灯做任意变化，但是由于多个LED是串联的，所以会导致只要ー个LED灯或者分控器坏掉，则会导致多个LED光源不能正常工作，所以其可靠性较差。而且在维修的时候非常不方便，因为很难以在短时间内找到是哪ー个LED灯坏掉的，而如果増加分控器的数量，使得每个分控制控制ー个LED灯，这不仅増加了分控器的成本，还增加了布线成本。2、为了解决掉上述技术方案I中存在的问题，后来人们又想出了另外ー种LED控制系统，即在每个LED灯内部集成控制模块，每个LED灯受与其连接的控制模块控制。由于每个LED灯受独立的控制模块控制，各个LED灯的控制信号不相互影响，所以该控制系统的可靠性较好，但是由于各个控制模块没有与其他控制器连接，所以为了达到自主控制LED灯的目的，每个控制模块的控制程序都是在工程安装之前预先烧录好的，不能变更，虽然此种控制方法较好的解决了系统的可靠性问题，但是由于各个控制模块的控制程序不能变更，导致了维护困难，该LED灯形成的显示效果单一，同时为了节省成本，每个LED灯的控制程序都是ー样的，所以只能应用来产品变化相同的场合，如果将每个LED灯的控制程序都写成不一样的，使各个LED灯形成一个系统性的变化图案，则这会给生产制作和安装上带来巨大的困难。3、为了解决上述技术方案2中存在的问题，后来又有人们想出了通过将技术方案2的LED控制系统中的每个LED灯内増加无线通信模块，所述无线通信模块连接控制模块连接，通过无线中继器将PC主控的控制信号发送给每个控制模块。但是由于在大面积建筑物墙面的LED装饰灯照明系统中，多个LED灯或者LED灯组构成的系统一般面积会比较大，而目前的无线信号(如蓝牙或者2. 4G无线、WIFI等)传输距离都很短，大概只能是100米左右，而一般控制台会放置于建筑物的顶部或者底部，这样对于高度比较高的建筑物，离控制台最远处的LED灯就没有办法接收到控制信号。所以对于距离比较长的灯光亮化工程中，控制台的控制信号难以到达全部的LED灯，所以对于距离比较长的灯光亮化工程中，特别是针对于大面积建筑物墙面的LED装饰灯照明系统中(即LED显示系统中)，通过控制台直接采用无线方式控制每ー个LED灯的亮度变化有其局限性。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中LED显示系统存在的控制距离较近，适用范围窄、工作不稳定、成本较高等技术问题，本发明提供一种新的LED显示系统。本发明的具体技术方案如下本发明提供ー种LED显示系统，该显示系统包括一控制台以及多个LED灯，其特征在于，所述多个LED灯设置在多级LED灯组中，每ー级LED灯组包括多个LED灯，第N级LED 灯组中的一 LED灯与第N+1级LED灯组中的各LED灯进行ー对多的射频通信，所述控制台与第一级LED灯组中的各LED灯进行ー对多的射频通信，N为自然数。各LED灯包括一射频单元，第N级LED灯组中的LED灯的射频单元信号覆盖第N+1级LED灯组和第N+2级LED灯组中的LED灯。所述控制台还包括第一存储单元，用于存储各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息，各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息一一对应。所述控制台还包括第一射频单元，该控制台的第一射频单元向各LED灯的射频单元发送群呼指令，并将应答的LED灯的射频单元的物理地址信息与第一存储单元中存储的各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息的对应关系作比较，找出应答的各LED灯的位置，将位于控制台的射频单元信号覆盖半径一半距离内的LED灯作为第一级LED灯组，将其他的LED灯作为第二级LED灯组。第N级LED灯组的第一 LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，将应答的第N+1级LED灯组的LED灯与该第一 LED灯建立多对ー射频通信链路。第N级LED灯组的第η个LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，去掉与所述第一至第η-i个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将应答的第Ν+1级LED灯组中的其他LED灯与该第N级LED灯组中的第η个LED灯建立多对ー射频通信链路，第N级LED灯组的各LED灯逐个向各LED灯发送群呼指令，待第N级LED灯组中的第η_1个LED灯与第N+1级LED灯组中的LED灯建立射频通信链路后，第N级LED灯组中的第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令，η为大于I的自然数。所述控制台的第一射频单元还包括第一连接信号检测模块，所述第一射频单元定期向与控制台连接的第一级LED灯组的各LED灯发送寻■呼指令并接收所述第一级LED灯组的各LED灯发送的应答指令，所述第一连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令返回的时间大于一定的阀值，则判断所述控制台与第一级LED灯组的该LED灯之间的连接信号中断，在所述第ー级LED灯组的该LED灯与控制台连接信号中断后，控制台的第一控制单元控制第一射频单元向各LED灯发送群呼指令；所述第N级LED灯组中的第η个LED灯还包括第Ν+1连接信号检测模块，所述第N级LED灯组中的第η个LED灯的射频单元定期向与该第η个LED灯连接的第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送寻呼指令并接收所述第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送的应答指令，所述第N级LED灯组中的第η个LED灯的第Ν+1连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令的时间大于一定的阀值吋，则判断第N级LED灯组中的第η个LED灯与第Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断，在所述第N级LED灯组中的第η个LED灯与Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断后，第N级LED灯组中的第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令。所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第Ν+1存储单元，所述第Ν+1存储单元用于存储控制第Ν+1级LED灯组工作的指令，所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第Ν+1控制单元，所述第Ν+1控制单元将所述第Ν+1存储单元存储的控制指令发送给第Ν+1级LED灯组中的各LED灯；所述第Ν+1存储单元还用于存储第N级LED灯组中各LED灯的工作指令，所述第Ν+1控制单元获取第Ν+1存储单元的控制指令控制第N级LED灯组中各LED灯工作。所述控制台的第一控制单元控制第一射频单元定期向各LED灯发送时钟节拍，各LED灯的射频单元接收所述时钟节拍并存储和调用。各LED灯在2. 4G频段200 300个频点下循环跳频工作。相较于现有技术，本发明LED显示系统的主要有益效果在于本发明通过采用各级的LED灯组进行拓扑接カ射频通信，使得控制台能够将控制各LED灯工作的指令传送到更远的距离，解决了现有技术中采用无线控制方式导致的传输距离较近的问题。本发明LED显示系统能够在任一一级LED灯组中的任一 LED灯射频单元出现故障时，可以由其他级LED灯组中的LED灯代替实现射频信号的拓扑接力传输，同时也可以实现从新组建新的第N级LED灯组到第Ν+1级LED灯组的控制链路，而且实现自动控制功能，使得整个LED控制工作稳定，即使任一 LED灯无法正常工作，也不会影响整个系统的稳定运行，维护方便，成本低廉。本发明LED显示系统的LED灯都具有存储单元，在控制端出现故障或者断开控制时，能够自主调用存储单元存储的数据来实现控制LED的显示状态。而且在控制台与第一级LED灯组断开控制的情况下，第一级LED灯组中的LED灯可调用存储的数据控制第二级LED灯组中的LED灯工作，控制较具智能化。本发明通过控制台定期向各LED灯发送时钟节拍，使得各LED灯的工作实现同歩，避免了随着时间的推移，各LED灯会出现显示不同步的问题。本发明LED显示系统中的各LED灯在2. 4G频段200 300个频点下循环跳频エ作，能够避免整个系统受外部频率干扰出现工作紊乱的现象。
图1为现有技术LED显示系统的方框示意图； 图2为本发明实施例的LED显示系统的方框示意图；图3为本发明实施例的LED显示系统的控制台的方框示意图；图4为本发明实施例的LED显示系统的第一级LED灯组中LED灯的方框示意图5为本发明实施例的LED显示系统的第二级LED灯组中LED灯的方框示意 图6为本发明实施例的LED显示系统的第N级LED灯组中LED灯的方框示意图
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进ー步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。实施例如图2所示，本发明提供的ー种LED显示系统，该显示系统包括一控制台以及多个LED灯，所述多个LED灯设置在多级LED灯组中，每ー级LED灯组包括多个LED灯，第N级LED灯组中的一 LED灯与第N+1级LED灯组中的各LED灯进行ー对多的射频通信，所述控制台与第一级LED灯组中的各LED灯进行ー对多的射频通信，N为自然数。所述控制台与PC连接，可以采用无线连接，也可以通过有线方式连接，所述控制台、主站LED灯和从站LED灯均包括一射频单元，为了区分，在本发明中，将控制台的射频单元，我们称之为第一射频单元，将第一级LED灯组中LED灯的射频单元我们称之为第二射频单元，第二级LED灯组中LED灯的射频单元我们称之为第三射频单元，第N级LED灯组中的LED灯的射频单元我们称之为第N+1射频单元。如图2所示，第一级LED灯组中的LED灯将控制台的控制各LED灯工作的指令接力传输给第二级LED灯组的LED灯，第二级LED灯组的LED灯将控制台控制各LED灯工作的指令接力传输给第三级LED灯组的LED灯，以此类推，第N-I级LED灯组的LED灯将控制台控制各LED灯工作的指令接力传输给第N级LED灯组的LED灯，控制台的第一射频单元与第一级LED灯组中的LED灯的第二射频单元建立ー对多的射频通信，第ー级LED灯组中的任一 LED灯的第二射频单元与第二级LED灯组中的LED灯的第三射频单元简历建立ー对多的射频通信，以此类推，如图6所示，第N-I级LED灯组中的任一 LED灯的第N射频单元与第N级LED灯组中的LED灯组中的LED灯的第N+1射频单元建立ー对多的射频通信。如图3所示，所述控制台除包括第一射频单元外，还包括第一控制单元，所述第一控制单元将控制各LED灯工作的指令同时向全局发送，即使各LED灯的工作指令各不相同，但是由干与各LED灯连接的射频单元的物理地址各不相同，所以第一控制单元发送的控制指令可以包含所有的LED灯的控制指令，各LED灯的控制单元在接收到所述控制指令后进行分拣，找出与该LED灯的射频单元的物理地址相对应的分控制指令，从而控制LED灯的驱动单元驱动LED发光单元工作。如此设计的目的主要是为了节省成本，因为如果向各LED灯发送的控制指令不同，那么为了避免相邻的两个LED灯通信信号的干扰，必须类似于手机的通信原理，采用跳频的方法进行射频通信，如此ー来，不仅增加了通信成本，而且各LED灯之间的播放数据同步的问题较难解决。为了便于说明控制台控制各LED灯工作的原理，下面举例进行说明如图4所示，所述第一级LED灯组的LED灯不仅包括第二射频单元，还包括第二控制单元，如图5所示，所述第二级LED灯组的LED灯不仅包括第三射频单元，还包括第三控制单元，所述控制台的第一射频单元将第一控制单元产生的控制指令群发给第一级LED灯组中LED灯的第二射频単元，第一级LED灯组中LED灯的第二射频单元接收到所述控制指令后交给第一级LED灯组中LED灯的第二控制单元进行分拣，挑选出与该第一级LED灯组中各LED灯相配的分控制指令，然后将该分控制指令存储在第二存储单元(所述控制台包括第一存储单元，在后面将介绍到)中，第一级LED灯组中的每ー个LED灯的射频单元的物理地址信息不一样，所以第一级LED灯组中的每ー个LED灯的分控制指令也不一样，其分控制指令与其射频单元的物理地址信息相对应，第第一级LED灯组中任一 LED灯的第二控制单元还将控制台发送的控制指令通过第二射频单元发送给第二级LED灯组中的LED灯，第二级LED灯组中的LED灯的第二射频单元接收到所述控制指令后行使与第一级LED灯组的LED灯相同的工作，即将控制指令转发给第三级LED灯组的LED灯以及分拣出与该第二级LED灯组中的LED灯相 对应的分控制指令，在此不再赘述。实际上，第一级LED灯组中的LED灯与第二级LED灯组中的LED灯采用相同的元件结构，只是在与控制台进行组建拓扑接カ射频通信网时所实现的功能不同，在各LED灯中将哪ー种LED灯确定为第一级LED灯组中的LED灯，哪ー种LED灯确定为第二级LED灯组中的LED灯是根据各LED灯相对于控制台的位置決定的。而且控制台的第一射频单元和各LED灯的射频单元的射频信号覆盖范围相同。具体，当各LED灯没有建立射频通信以及LED灯与控制台也没有建立射频通信吋，可有如下两种方法实现各LED灯以及LED灯与控制台组建拓扑接カ射频通信网络。I.手动设置，首先对各LED灯进行编号，各LED灯的编号对应着各LED灯的ニ维空间位置，同时将控制台设置于各LED灯的射频信号覆盖范围的中心，根据控制台的信号覆盖的范围，将位于控制台信号范围内的LED灯分成两组，一组为第一级LED灯组，另外ー组为第二级LED灯组，其中第一级LED灯组位于控制台信号覆盖范围半径的一半以内，即以控制台为圆心，以控制台的第一射频单元射频信号覆盖半径的一半画一个圆形，在圆形以内的LED灯为第一级LED灯组，在圆形以外的为第二级LED灯组，如图2所示，在第一级LED
灯组中包括多个LED灯，分别为第一 LED灯、第二 LED灯，第三LED灯.......以及第η个
LED灯，然后将第一级LED灯组内的第一 LED灯的射频信号覆盖范围内的第二级LED灯组中的LED灯与第一级LED灯组中的第一 LED灯建立多对ー的射频通信链路；去掉第二级LED灯组中与第一级LED灯组中的第一 LED灯建立射频通信链路的LED灯，将第ー级LED灯组内的第二 LED灯的射频信号覆盖范围内的第二级LED灯组中的其他LED灯与第一级LED灯组中的第二 LED灯建立多对ー的射频通信链路，以此类推，去掉第二级LED灯组中的第一至第η个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将第ー级LED灯组内的第η个LED灯射频信号覆盖范围内的第二级LED灯组中的其他LED灯与第一级LED灯组中的第η个LED灯建立多对ー的射频通信链路。待第一级LED灯组中的各LED灯与第二级LED灯组中的LED灯建立好射频通信链路后，将第二级LED灯组中的第一 LED灯的射频信号覆盖半径的一半距离内的LED灯划入第三级LED灯组，并建立该第三级LED灯组中的LED灯与第二级LED灯组中的第一 LED灯多对ー的射频通信链路，同理，去掉与第二级LED灯组中第一至第η个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将第ニ级LED灯组中的第η个LED灯的射频信号覆盖半径的一半距离内的其他LED灯划入第三级LED灯组内。以此类推，通过上述方法建立第N级LED灯组中的每ーLED灯与第Ν+1级LED灯组中的LED灯一对多的拓扑接カ射频通信链路。各级LED灯组所包含的LED灯的数量不限，各级LED灯组成的ニ维平面的面积大小可不同，但是必须满足的条件是相邻的各级LED灯组能够建立起射频通信连接。建立好通信连接网后将该网络拓扑结构图表存储在控制台的第一存储单元中，所述控制台的第一控制单元调用所述网络拓扑结构图将控制指令发送给各LED灯，所述控制指令到达LED灯的线路按照所述网络拓扑结构进行，在所述控制指令不能一次性到达的情况下，通过其他的LED灯转发所述控制指令。
2.系统自动设置，首先对各LED灯进行编号，同时找出各LED灯射频单元的物理地址，建立各LED灯编号与射频单元物理地址的对应关系，同时各LED灯的编号又与各LED灯的ニ维空间位置相对应，这样就建立了各LED灯射频单元的物理地址与各LED灯的ニ维空间位置的一一对应关系，该对应关系被存储在所述控制台的第一存储单元中，所述控制台还包括第一射频单元，该控制台的第一射频单元向各LED灯的射频单元发送群呼指令，并将应答的LED灯的射频单元的物理地址信息与第一存储单元中存储的各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息的对应关系作比较，找出应答的各LED灯的位置，将位于控制台的射频单元信号覆盖半径一半距离内的LED灯作为第一级LED灯组，将其他的LED灯作为第二级LED灯组。第一级LED灯组的第一 LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，将应答的第二级LED灯组的LED灯与该第一级LED灯组中的第一 LED灯建立多对ー射频通信链路。第一级LED灯组的第二个LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，去掉与所述第一级LED灯组中的第一个LED灯建立射频通信链路的第二级LED灯组中的LED灯，将应答的第二 LED灯组中的其他LED灯与该第一 LED灯组中的第二个LED灯建立多对ー射频通信链路，依次类推，第一级LED灯组的第η个LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，去掉与所述第一至第η-i个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将应答的第二级LED灯组中的其他LED灯与该第一级LED灯组中的第η个LED灯建立多对ー射频通信链路，第一级LED灯组的各LED灯逐个向各LED灯发送群呼指令，待第η_1个LED灯与第二级LED灯组中的LED灯建立射频通信链路后，第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令，η为大于I的自然数。依照上述的方法以及与手动设置相同的原理演绎可知，如图6所示，第N级LED灯组的第η个LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，去掉与所述第η_1个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将应答的其他LED灯与该第η个LED灯建立多对ー射频通信链路，第N级LED灯组的各LED灯逐个向各LED灯发送群呼指令，待第η_1个LED灯与第N+1级LED灯组中的LED灯建立射频通信链路后，第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令，η为大于I的自然数。建立好网络拓扑结构之后，如果各LED灯中有ー个LED灯出现供电故障，导致射频単元不能正常工作，则该LED灯会与整个通信网络断开连接，假如坏掉的LED灯是主站LED灯，则与主站LED灯建立ー对多射频通信的各从站LED灯也会与整个通信网络断开连接，当然，这种情况是不允许的。本发明采用了如下的方法解决了上述存在的问题所述控制台的第一射频单元还包括第一连接信号检测模块，所述第一射频单元定期向与控制台连接的第一级LED灯组的各LED灯发送寻■呼指令并接收所述第一级LED灯组的各LED灯发送的应答指令，所述第一连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令返回的时间大于一定的阀值，则判断所述控制台与第一级LED灯组的该LED灯之间的连接信号中断，在所述第ー级LED灯组的该LED灯与控制台连接信号中断后，控制台的第一控制单元控制第一射频单元向各LED灯发送群呼指令，接着即进行重新进行网络拓扑结构建立的工作，其工作原理与上述的该系统第一次建立网络拓扑结构的原理相同，在此不再赘述；所述第一级LED灯组中的第一 LED灯还包括第二连接信号检测模块，所述第一级LED灯组中的第一 LED灯的射频单元定期向与该第一 LED灯连接的第二级LED灯组中的LED灯发送寻呼指令并接收所述第二级LED灯组中的LED灯发送的应答指令，所述第一级LED灯组中的第一 LED灯的第二连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令的时间大于一定的阀值吋，则判断第一级LED灯组中的第一 LED灯与第二级LED灯组中的LED灯连接信号中断，在所述第ー级LED灯组中的第一 LED灯与第二级LED灯组中的LED灯连接信号中断后，第一级LED灯组中的第一个LED灯向各LED灯发送群呼指令，接着即进行重新进行网络拓扑结构建立的工作。其他各级LED灯组的各LED灯与第一级LED灯组中的第一 LED灯的工作原理相同，即所述第N级LED灯组中的第η个LED灯还包括第Ν+1连接信号检测模块，所述第N级LE D灯组中的第η个LED灯的射频单元定期向与该第η个LED灯连接的第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送寻呼指令并接收所述第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送的应答指令，所述第N级LED灯组中的第η个LED灯的第Ν+1连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令的时间大于一定的阀值吋，则判断第N级LED灯组中的第η个LED灯与Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断，在所述第N级LED灯组中的第η个LED灯与Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断后，第N级LED灯组中的第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令，接着即进行重新进行网络拓扑结构建立的工作，在此不再赘述。建立好射频通信网络后，所述控制台可以通过该射频通信网络将控制指令发送到各LED灯，实际上各LED灯的发光单元的工作状态不是需要每时每刻的都更新的，如果各LED灯的发光单元的工作状态的控制指令每时每刻都需要通过控制台发出，则会给通信网络造成很大的负担，在射频信号不佳的情况下，信号传输会出现暂时性的中断，而且由于无线网络信号的不稳定性，容易导致信号传输延迟的问题，进一歩会使得各LED灯的发光单元工作状态出现不同步的问题。所以如上述的，在各LED灯设置存储单元，用于存储控制各LED灯发光单元工作的分控制指令，在有的时候控制台与第一级LED灯组的某一 LED灯失去连接吋，为了能够在控制端失去连接时，各主站LED灯依然能够控制与其连接的从站LED灯工作，所述第一级LED灯组的LED灯还包括第二存储单元，所述第二存储单元用于存储控制第二级LED灯组至第N级LED灯组的LED灯工作的指令，所述控制指令为控制器发送的控制指令，所述第二级LED灯组中的LED灯包括第二控制单元，所述第二控制单元将所述第二存储单元存储的控制指令发送给第二级LED灯组至第N级LED灯组的LED灯。即所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第Ν+1存储单元，所述第Ν+1存储单元用于存储控制第Ν+1级LED灯组工作的指令，所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第Ν+1控制单元，所述第Ν+1控制单元将所述第Ν+1存储单元存储的控制指令发送给第Ν+1级LED灯组中的各LED灯；所述第Ν+1存储单元还用于存储第N级LED灯组中各LED灯的工作指令，所述第Ν+1控制单元获取第Ν+1存储单元的控制指令控制第N级LED灯组中各LED灯工作。各LED灯设置有存储单元后，各LED灯的控制单元即可调用存储单元存储的控制指令控制发光単元工作，或者第Ν+1级LED灯组的LED灯也可直接由第N级LED灯组中的LED灯控制，由于各级LED灯组中LED灯的工作的控制指令可以相互独立，其工作的时间数据从各LED灯的控制单元的晶振中读取，由于晶振在长期的使用过程中会出现时间误差，所以各LED灯发光单元的工作状态会出现不同步的问题。
为了解决这ー问题，所述控制台的第一控制单元控制第一射频单元定期向各LED灯发送时钟节拍，各LED灯的射频单元接收所述时钟节拍并存储和调用，这样纠正了各LED灯晶振的时间误差后，即可实现该LED控制系统播放同歩。当然，为了避免所述LED控制系统与外界的无线信号产生干扰的问题，本发明LED灯的控制系统中的各LED灯在2. 4G频段200 300个频点下循环跳频工作。本发明的LED控制系统中，各LED灯的物理结构相同，均包括射频单元、电源单元、控制单元、存储单元、驱动单元以及发光单元，电源单元用于给射频单元、控制单元、存储单元、驱动单元以及发光単元供电，驱动単元用于获取控制单元的控制指令控制发光单元エ作，虽然各LED灯物理结构相同，但是各LED灯在所述LED灯的控制系统中的网络通信原理不同，但是又可以互相替代。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管參照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发 明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种LED显示系统，该显示系统包括一控制台以及多个LED灯，其特征在于，所述多个LED灯设置在多级LED灯组中，每一级LED灯组包括多个LED灯，第N级LED灯组中的一LED灯与第N+1级LED灯组中的各LED灯进行一对多的射频通信，所述控制台与第一级LED灯组中的各LED灯进行一对多的射频通信，N为自然数。
2.根据权利要求I所述的LED显示系统，其特征在于，各LED灯包括一射频单元，第N级LED灯组中的LED灯的射频单元信号覆盖第N+1级LED灯组和第N+2级LED灯组中的LED 灯。
3.根据权利要求2所述的LED显示系统，其特征在于，所述控制台还包括第一存储单元，用于存储各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息，各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息一一对应。
4.根据权利要求3所述的LED显示系统，其特征在于，所述控制台还包括第一射频单元，该控制台的第一射频单元向各LED灯的射频单元发送群呼指令，并将应答的LED灯的射频单元的物理地址信息与第一存储单元中存储的各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息的对应关系作比较，找出应答的各LED灯的位置，将位于控制台的射频单元信号覆盖半径一半距离内的LED灯作为第一级LED灯组，将其他的LED灯作为第二级LED灯组。
5.根据权利要求4所述的LED显示系统，其特征在于，第N级LED灯组的第一LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，将应答的第N+1级LED灯组的LED灯与该第一 LED灯建立多对一射频通信链路。
6.根据权利要求5所述的LED显示系统，其特征在于，第N级LED灯组的第η个LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，去掉与所述第一至第η-i个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将应答的第Ν+1级LED灯组中的其他LED灯与该第N级LED灯组中的第η个LED灯建立多对一射频通信链路，第N级LED灯组的各LED灯逐个向各LED灯发送群呼指令，待第N级LED灯组中的第η-i个LED灯与第Ν+1级LED灯组中的LED灯建立射频通信链路后，第N级LED灯组中的第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令，η为大于I的自然数。
7.根据权利要求6所述的LED显示系统，其特征在于，所述控制台的第一射频单元还包括第一连接信号检测模块，所述第一射频单元定期向与控制台连接的第一级LED灯组的各LED灯发送寻呼指令并接收所述第一级LED灯组的各LED灯发送的应答指令，所述第一连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令返回的时间大于一定的阀值，则判断所述控制台与第一级LED灯组的该LED灯之间的连接信号中断，在所述第一级LED灯组的该LED灯与控制台连接信号中断后，控制台的第一控制单元控制第一射频单元向各LED灯发送群呼指令；所述第N级LED灯组中的第η个LED灯还包括第Ν+1连接信号检测模块，所述第N级LED灯组中的第η个LED灯的射频单元定期向与该第η个LED灯连接的第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送寻呼指令并接收所述第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送的应答指令，所述第N级LED灯组中的第η个LED灯的第Ν+1连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令的时间大于一定的阀值时，则判断第N级LED灯组中的第η个LED灯与第Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断，在所述第N级LED灯组中的第η个LED灯与第Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断后，第N级LED灯组中的第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令。
8.根据权利要求1-7任一所述的LED显示系统，其特征在于，所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第N+1存储单元，所述第N+1存储单元用于存储控制第N+1级LED灯组工作的指令，所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第N+1控制单元，所述第N+1控制单元将所述第N+1存储单元存储的控制指令发送给第N+1级LED灯组中的各LED灯；所述第N+1存储单元还用于存储第N级LED灯组中各LED灯的工作指令，所述第N+1控制单元获取第N+1存储单元的控制指令控制第N级LED灯组中各LED灯工作。
9.根据权利要求I所述的LED显示系 统，其特征在于，所述控制台的第一控制单元控制第一射频单元定期向各LED灯发送时钟节拍，各LED灯的射频单元接收所述时钟节拍并存储和调用。
10.根据权利要求I所述的LED显示系统，其特征在于，各LED灯在2.4G频段200 300个频点下循环跳频工作。
全文摘要
本发明涉及LED的显示系统，该显示系统包括一控制台以及多个LED灯，其特征在于，所述多个LED灯设置在多级LED灯组中，每一级LED灯组包括多个LED灯，第N级LED灯组中的一LED灯与第N+1级LED灯组中的各LED灯进行一对多的射频通信，所述控制台与第一级LED灯组中的各LED灯进行一对多的射频通信，N为自然数。本发明具有适用范围广泛、性能稳定、便于维护等优点。
文档编号G09G3/32GK102622959SQ20111022911
公开日2012年8月1日 申请日期2011年8月10日 优先权日2011年8月10日
发明者冯林, 王筱雨 申请人:冯林
技术领域：
本发明涉及一种显示系统，特别涉及ー种LED显示系统。
背景技术：
随着低碳节能观念的推广，LED灯在不仅照明领域得到了广泛的应用，还在显示领域得到了广泛的应用，这主要归咎于LED良好的显色特性，在城市灯光亮化工程中，建筑物墙面的LED装饰灯不仅能够起到非常好的装饰效果，同时多个LED灯或者多个LED灯组构成一个可以相互映衬和协调的LED照明系统还能够显示出不同的文字和图案，能够非常好的广告和视觉美化效果。为了使各LED灯能够共同显示组成ー个完整的图案，需要通过ー个控制系统对每个LED或者每个LED灯组进行控制，控制其在任意时刻的工作状态，包括亮灭状态，亮度以及显示的色彩等(当然，LED灯越小，多个LED灯拼接出来的LED显示系统显示的图案分辨率越小)。目前对建筑物墙面的LED灯组的控制的方法包括如下几种I、采用有线的LED控制系统，如图I所示，该LED控制系统通过信号线(包括双绞线)将PC主控的控制信号传输给中继器，然后中继器将该控制信号通过信号线(包括双绞线)分发给多个分控器，每个分控器和多个LED灯串联，该分控器可以将控制信号沿着串联的LED灯传达给任意ー个LED灯，从而可以控制多个LED灯的工作状态。虽然此种方案能够控制每个LED灯做任意变化，但是由于多个LED是串联的，所以会导致只要ー个LED灯或者分控器坏掉，则会导致多个LED光源不能正常工作，所以其可靠性较差。而且在维修的时候非常不方便，因为很难以在短时间内找到是哪ー个LED灯坏掉的，而如果増加分控器的数量，使得每个分控制控制ー个LED灯，这不仅増加了分控器的成本，还增加了布线成本。2、为了解决掉上述技术方案I中存在的问题，后来人们又想出了另外ー种LED控制系统，即在每个LED灯内部集成控制模块，每个LED灯受与其连接的控制模块控制。由于每个LED灯受独立的控制模块控制，各个LED灯的控制信号不相互影响，所以该控制系统的可靠性较好，但是由于各个控制模块没有与其他控制器连接，所以为了达到自主控制LED灯的目的，每个控制模块的控制程序都是在工程安装之前预先烧录好的，不能变更，虽然此种控制方法较好的解决了系统的可靠性问题，但是由于各个控制模块的控制程序不能变更，导致了维护困难，该LED灯形成的显示效果单一，同时为了节省成本，每个LED灯的控制程序都是ー样的，所以只能应用来产品变化相同的场合，如果将每个LED灯的控制程序都写成不一样的，使各个LED灯形成一个系统性的变化图案，则这会给生产制作和安装上带来巨大的困难。3、为了解决上述技术方案2中存在的问题，后来又有人们想出了通过将技术方案2的LED控制系统中的每个LED灯内増加无线通信模块，所述无线通信模块连接控制模块连接，通过无线中继器将PC主控的控制信号发送给每个控制模块。但是由于在大面积建筑物墙面的LED装饰灯照明系统中，多个LED灯或者LED灯组构成的系统一般面积会比较大，而目前的无线信号(如蓝牙或者2. 4G无线、WIFI等)传输距离都很短，大概只能是100米左右，而一般控制台会放置于建筑物的顶部或者底部，这样对于高度比较高的建筑物，离控制台最远处的LED灯就没有办法接收到控制信号。所以对于距离比较长的灯光亮化工程中，控制台的控制信号难以到达全部的LED灯，所以对于距离比较长的灯光亮化工程中，特别是针对于大面积建筑物墙面的LED装饰灯照明系统中(即LED显示系统中)，通过控制台直接采用无线方式控制每ー个LED灯的亮度变化有其局限性。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中LED显示系统存在的控制距离较近，适用范围窄、工作不稳定、成本较高等技术问题，本发明提供一种新的LED显示系统。本发明的具体技术方案如下本发明提供ー种LED显示系统，该显示系统包括一控制台以及多个LED灯，其特征在于，所述多个LED灯设置在多级LED灯组中，每ー级LED灯组包括多个LED灯，第N级LED 灯组中的一 LED灯与第N+1级LED灯组中的各LED灯进行ー对多的射频通信，所述控制台与第一级LED灯组中的各LED灯进行ー对多的射频通信，N为自然数。各LED灯包括一射频单元，第N级LED灯组中的LED灯的射频单元信号覆盖第N+1级LED灯组和第N+2级LED灯组中的LED灯。所述控制台还包括第一存储单元，用于存储各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息，各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息一一对应。所述控制台还包括第一射频单元，该控制台的第一射频单元向各LED灯的射频单元发送群呼指令，并将应答的LED灯的射频单元的物理地址信息与第一存储单元中存储的各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息的对应关系作比较，找出应答的各LED灯的位置，将位于控制台的射频单元信号覆盖半径一半距离内的LED灯作为第一级LED灯组，将其他的LED灯作为第二级LED灯组。第N级LED灯组的第一 LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，将应答的第N+1级LED灯组的LED灯与该第一 LED灯建立多对ー射频通信链路。第N级LED灯组的第η个LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，去掉与所述第一至第η-i个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将应答的第Ν+1级LED灯组中的其他LED灯与该第N级LED灯组中的第η个LED灯建立多对ー射频通信链路，第N级LED灯组的各LED灯逐个向各LED灯发送群呼指令，待第N级LED灯组中的第η_1个LED灯与第N+1级LED灯组中的LED灯建立射频通信链路后，第N级LED灯组中的第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令，η为大于I的自然数。所述控制台的第一射频单元还包括第一连接信号检测模块，所述第一射频单元定期向与控制台连接的第一级LED灯组的各LED灯发送寻■呼指令并接收所述第一级LED灯组的各LED灯发送的应答指令，所述第一连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令返回的时间大于一定的阀值，则判断所述控制台与第一级LED灯组的该LED灯之间的连接信号中断，在所述第ー级LED灯组的该LED灯与控制台连接信号中断后，控制台的第一控制单元控制第一射频单元向各LED灯发送群呼指令；所述第N级LED灯组中的第η个LED灯还包括第Ν+1连接信号检测模块，所述第N级LED灯组中的第η个LED灯的射频单元定期向与该第η个LED灯连接的第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送寻呼指令并接收所述第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送的应答指令，所述第N级LED灯组中的第η个LED灯的第Ν+1连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令的时间大于一定的阀值吋，则判断第N级LED灯组中的第η个LED灯与第Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断，在所述第N级LED灯组中的第η个LED灯与Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断后，第N级LED灯组中的第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令。所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第Ν+1存储单元，所述第Ν+1存储单元用于存储控制第Ν+1级LED灯组工作的指令，所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第Ν+1控制单元，所述第Ν+1控制单元将所述第Ν+1存储单元存储的控制指令发送给第Ν+1级LED灯组中的各LED灯；所述第Ν+1存储单元还用于存储第N级LED灯组中各LED灯的工作指令，所述第Ν+1控制单元获取第Ν+1存储单元的控制指令控制第N级LED灯组中各LED灯工作。所述控制台的第一控制单元控制第一射频单元定期向各LED灯发送时钟节拍，各LED灯的射频单元接收所述时钟节拍并存储和调用。各LED灯在2. 4G频段200 300个频点下循环跳频工作。相较于现有技术，本发明LED显示系统的主要有益效果在于本发明通过采用各级的LED灯组进行拓扑接カ射频通信，使得控制台能够将控制各LED灯工作的指令传送到更远的距离，解决了现有技术中采用无线控制方式导致的传输距离较近的问题。本发明LED显示系统能够在任一一级LED灯组中的任一 LED灯射频单元出现故障时，可以由其他级LED灯组中的LED灯代替实现射频信号的拓扑接力传输，同时也可以实现从新组建新的第N级LED灯组到第Ν+1级LED灯组的控制链路，而且实现自动控制功能，使得整个LED控制工作稳定，即使任一 LED灯无法正常工作，也不会影响整个系统的稳定运行，维护方便，成本低廉。本发明LED显示系统的LED灯都具有存储单元，在控制端出现故障或者断开控制时，能够自主调用存储单元存储的数据来实现控制LED的显示状态。而且在控制台与第一级LED灯组断开控制的情况下，第一级LED灯组中的LED灯可调用存储的数据控制第二级LED灯组中的LED灯工作，控制较具智能化。本发明通过控制台定期向各LED灯发送时钟节拍，使得各LED灯的工作实现同歩，避免了随着时间的推移，各LED灯会出现显示不同步的问题。本发明LED显示系统中的各LED灯在2. 4G频段200 300个频点下循环跳频エ作，能够避免整个系统受外部频率干扰出现工作紊乱的现象。
图1为现有技术LED显示系统的方框示意图； 图2为本发明实施例的LED显示系统的方框示意图；图3为本发明实施例的LED显示系统的控制台的方框示意图；图4为本发明实施例的LED显示系统的第一级LED灯组中LED灯的方框示意图5为本发明实施例的LED显示系统的第二级LED灯组中LED灯的方框示意 图6为本发明实施例的LED显示系统的第N级LED灯组中LED灯的方框示意图
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进ー步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。实施例如图2所示，本发明提供的ー种LED显示系统，该显示系统包括一控制台以及多个LED灯，所述多个LED灯设置在多级LED灯组中，每ー级LED灯组包括多个LED灯，第N级LED灯组中的一 LED灯与第N+1级LED灯组中的各LED灯进行ー对多的射频通信，所述控制台与第一级LED灯组中的各LED灯进行ー对多的射频通信，N为自然数。所述控制台与PC连接，可以采用无线连接，也可以通过有线方式连接，所述控制台、主站LED灯和从站LED灯均包括一射频单元，为了区分，在本发明中，将控制台的射频单元，我们称之为第一射频单元，将第一级LED灯组中LED灯的射频单元我们称之为第二射频单元，第二级LED灯组中LED灯的射频单元我们称之为第三射频单元，第N级LED灯组中的LED灯的射频单元我们称之为第N+1射频单元。如图2所示，第一级LED灯组中的LED灯将控制台的控制各LED灯工作的指令接力传输给第二级LED灯组的LED灯，第二级LED灯组的LED灯将控制台控制各LED灯工作的指令接力传输给第三级LED灯组的LED灯，以此类推，第N-I级LED灯组的LED灯将控制台控制各LED灯工作的指令接力传输给第N级LED灯组的LED灯，控制台的第一射频单元与第一级LED灯组中的LED灯的第二射频单元建立ー对多的射频通信，第ー级LED灯组中的任一 LED灯的第二射频单元与第二级LED灯组中的LED灯的第三射频单元简历建立ー对多的射频通信，以此类推，如图6所示，第N-I级LED灯组中的任一 LED灯的第N射频单元与第N级LED灯组中的LED灯组中的LED灯的第N+1射频单元建立ー对多的射频通信。如图3所示，所述控制台除包括第一射频单元外，还包括第一控制单元，所述第一控制单元将控制各LED灯工作的指令同时向全局发送，即使各LED灯的工作指令各不相同，但是由干与各LED灯连接的射频单元的物理地址各不相同，所以第一控制单元发送的控制指令可以包含所有的LED灯的控制指令，各LED灯的控制单元在接收到所述控制指令后进行分拣，找出与该LED灯的射频单元的物理地址相对应的分控制指令，从而控制LED灯的驱动单元驱动LED发光单元工作。如此设计的目的主要是为了节省成本，因为如果向各LED灯发送的控制指令不同，那么为了避免相邻的两个LED灯通信信号的干扰，必须类似于手机的通信原理，采用跳频的方法进行射频通信，如此ー来，不仅增加了通信成本，而且各LED灯之间的播放数据同步的问题较难解决。为了便于说明控制台控制各LED灯工作的原理，下面举例进行说明如图4所示，所述第一级LED灯组的LED灯不仅包括第二射频单元，还包括第二控制单元，如图5所示，所述第二级LED灯组的LED灯不仅包括第三射频单元，还包括第三控制单元，所述控制台的第一射频单元将第一控制单元产生的控制指令群发给第一级LED灯组中LED灯的第二射频単元，第一级LED灯组中LED灯的第二射频单元接收到所述控制指令后交给第一级LED灯组中LED灯的第二控制单元进行分拣，挑选出与该第一级LED灯组中各LED灯相配的分控制指令，然后将该分控制指令存储在第二存储单元(所述控制台包括第一存储单元，在后面将介绍到)中，第一级LED灯组中的每ー个LED灯的射频单元的物理地址信息不一样，所以第一级LED灯组中的每ー个LED灯的分控制指令也不一样，其分控制指令与其射频单元的物理地址信息相对应，第第一级LED灯组中任一 LED灯的第二控制单元还将控制台发送的控制指令通过第二射频单元发送给第二级LED灯组中的LED灯，第二级LED灯组中的LED灯的第二射频单元接收到所述控制指令后行使与第一级LED灯组的LED灯相同的工作，即将控制指令转发给第三级LED灯组的LED灯以及分拣出与该第二级LED灯组中的LED灯相 对应的分控制指令，在此不再赘述。实际上，第一级LED灯组中的LED灯与第二级LED灯组中的LED灯采用相同的元件结构，只是在与控制台进行组建拓扑接カ射频通信网时所实现的功能不同，在各LED灯中将哪ー种LED灯确定为第一级LED灯组中的LED灯，哪ー种LED灯确定为第二级LED灯组中的LED灯是根据各LED灯相对于控制台的位置決定的。而且控制台的第一射频单元和各LED灯的射频单元的射频信号覆盖范围相同。具体，当各LED灯没有建立射频通信以及LED灯与控制台也没有建立射频通信吋，可有如下两种方法实现各LED灯以及LED灯与控制台组建拓扑接カ射频通信网络。I.手动设置，首先对各LED灯进行编号，各LED灯的编号对应着各LED灯的ニ维空间位置，同时将控制台设置于各LED灯的射频信号覆盖范围的中心，根据控制台的信号覆盖的范围，将位于控制台信号范围内的LED灯分成两组，一组为第一级LED灯组，另外ー组为第二级LED灯组，其中第一级LED灯组位于控制台信号覆盖范围半径的一半以内，即以控制台为圆心，以控制台的第一射频单元射频信号覆盖半径的一半画一个圆形，在圆形以内的LED灯为第一级LED灯组，在圆形以外的为第二级LED灯组，如图2所示，在第一级LED
灯组中包括多个LED灯，分别为第一 LED灯、第二 LED灯，第三LED灯.......以及第η个
LED灯，然后将第一级LED灯组内的第一 LED灯的射频信号覆盖范围内的第二级LED灯组中的LED灯与第一级LED灯组中的第一 LED灯建立多对ー的射频通信链路；去掉第二级LED灯组中与第一级LED灯组中的第一 LED灯建立射频通信链路的LED灯，将第ー级LED灯组内的第二 LED灯的射频信号覆盖范围内的第二级LED灯组中的其他LED灯与第一级LED灯组中的第二 LED灯建立多对ー的射频通信链路，以此类推，去掉第二级LED灯组中的第一至第η个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将第ー级LED灯组内的第η个LED灯射频信号覆盖范围内的第二级LED灯组中的其他LED灯与第一级LED灯组中的第η个LED灯建立多对ー的射频通信链路。待第一级LED灯组中的各LED灯与第二级LED灯组中的LED灯建立好射频通信链路后，将第二级LED灯组中的第一 LED灯的射频信号覆盖半径的一半距离内的LED灯划入第三级LED灯组，并建立该第三级LED灯组中的LED灯与第二级LED灯组中的第一 LED灯多对ー的射频通信链路，同理，去掉与第二级LED灯组中第一至第η个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将第ニ级LED灯组中的第η个LED灯的射频信号覆盖半径的一半距离内的其他LED灯划入第三级LED灯组内。以此类推，通过上述方法建立第N级LED灯组中的每ーLED灯与第Ν+1级LED灯组中的LED灯一对多的拓扑接カ射频通信链路。各级LED灯组所包含的LED灯的数量不限，各级LED灯组成的ニ维平面的面积大小可不同，但是必须满足的条件是相邻的各级LED灯组能够建立起射频通信连接。建立好通信连接网后将该网络拓扑结构图表存储在控制台的第一存储单元中，所述控制台的第一控制单元调用所述网络拓扑结构图将控制指令发送给各LED灯，所述控制指令到达LED灯的线路按照所述网络拓扑结构进行，在所述控制指令不能一次性到达的情况下，通过其他的LED灯转发所述控制指令。
2.系统自动设置，首先对各LED灯进行编号，同时找出各LED灯射频单元的物理地址，建立各LED灯编号与射频单元物理地址的对应关系，同时各LED灯的编号又与各LED灯的ニ维空间位置相对应，这样就建立了各LED灯射频单元的物理地址与各LED灯的ニ维空间位置的一一对应关系，该对应关系被存储在所述控制台的第一存储单元中，所述控制台还包括第一射频单元，该控制台的第一射频单元向各LED灯的射频单元发送群呼指令，并将应答的LED灯的射频单元的物理地址信息与第一存储单元中存储的各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息的对应关系作比较，找出应答的各LED灯的位置，将位于控制台的射频单元信号覆盖半径一半距离内的LED灯作为第一级LED灯组，将其他的LED灯作为第二级LED灯组。第一级LED灯组的第一 LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，将应答的第二级LED灯组的LED灯与该第一级LED灯组中的第一 LED灯建立多对ー射频通信链路。第一级LED灯组的第二个LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，去掉与所述第一级LED灯组中的第一个LED灯建立射频通信链路的第二级LED灯组中的LED灯，将应答的第二 LED灯组中的其他LED灯与该第一 LED灯组中的第二个LED灯建立多对ー射频通信链路，依次类推，第一级LED灯组的第η个LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，去掉与所述第一至第η-i个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将应答的第二级LED灯组中的其他LED灯与该第一级LED灯组中的第η个LED灯建立多对ー射频通信链路，第一级LED灯组的各LED灯逐个向各LED灯发送群呼指令，待第η_1个LED灯与第二级LED灯组中的LED灯建立射频通信链路后，第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令，η为大于I的自然数。依照上述的方法以及与手动设置相同的原理演绎可知，如图6所示，第N级LED灯组的第η个LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，去掉与所述第η_1个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将应答的其他LED灯与该第η个LED灯建立多对ー射频通信链路，第N级LED灯组的各LED灯逐个向各LED灯发送群呼指令，待第η_1个LED灯与第N+1级LED灯组中的LED灯建立射频通信链路后，第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令，η为大于I的自然数。建立好网络拓扑结构之后，如果各LED灯中有ー个LED灯出现供电故障，导致射频単元不能正常工作，则该LED灯会与整个通信网络断开连接，假如坏掉的LED灯是主站LED灯，则与主站LED灯建立ー对多射频通信的各从站LED灯也会与整个通信网络断开连接，当然，这种情况是不允许的。本发明采用了如下的方法解决了上述存在的问题所述控制台的第一射频单元还包括第一连接信号检测模块，所述第一射频单元定期向与控制台连接的第一级LED灯组的各LED灯发送寻■呼指令并接收所述第一级LED灯组的各LED灯发送的应答指令，所述第一连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令返回的时间大于一定的阀值，则判断所述控制台与第一级LED灯组的该LED灯之间的连接信号中断，在所述第ー级LED灯组的该LED灯与控制台连接信号中断后，控制台的第一控制单元控制第一射频单元向各LED灯发送群呼指令，接着即进行重新进行网络拓扑结构建立的工作，其工作原理与上述的该系统第一次建立网络拓扑结构的原理相同，在此不再赘述；所述第一级LED灯组中的第一 LED灯还包括第二连接信号检测模块，所述第一级LED灯组中的第一 LED灯的射频单元定期向与该第一 LED灯连接的第二级LED灯组中的LED灯发送寻呼指令并接收所述第二级LED灯组中的LED灯发送的应答指令，所述第一级LED灯组中的第一 LED灯的第二连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令的时间大于一定的阀值吋，则判断第一级LED灯组中的第一 LED灯与第二级LED灯组中的LED灯连接信号中断，在所述第ー级LED灯组中的第一 LED灯与第二级LED灯组中的LED灯连接信号中断后，第一级LED灯组中的第一个LED灯向各LED灯发送群呼指令，接着即进行重新进行网络拓扑结构建立的工作。其他各级LED灯组的各LED灯与第一级LED灯组中的第一 LED灯的工作原理相同，即所述第N级LED灯组中的第η个LED灯还包括第Ν+1连接信号检测模块，所述第N级LE D灯组中的第η个LED灯的射频单元定期向与该第η个LED灯连接的第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送寻呼指令并接收所述第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送的应答指令，所述第N级LED灯组中的第η个LED灯的第Ν+1连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令的时间大于一定的阀值吋，则判断第N级LED灯组中的第η个LED灯与Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断，在所述第N级LED灯组中的第η个LED灯与Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断后，第N级LED灯组中的第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令，接着即进行重新进行网络拓扑结构建立的工作，在此不再赘述。建立好射频通信网络后，所述控制台可以通过该射频通信网络将控制指令发送到各LED灯，实际上各LED灯的发光单元的工作状态不是需要每时每刻的都更新的，如果各LED灯的发光单元的工作状态的控制指令每时每刻都需要通过控制台发出，则会给通信网络造成很大的负担，在射频信号不佳的情况下，信号传输会出现暂时性的中断，而且由于无线网络信号的不稳定性，容易导致信号传输延迟的问题，进一歩会使得各LED灯的发光单元工作状态出现不同步的问题。所以如上述的，在各LED灯设置存储单元，用于存储控制各LED灯发光单元工作的分控制指令，在有的时候控制台与第一级LED灯组的某一 LED灯失去连接吋，为了能够在控制端失去连接时，各主站LED灯依然能够控制与其连接的从站LED灯工作，所述第一级LED灯组的LED灯还包括第二存储单元，所述第二存储单元用于存储控制第二级LED灯组至第N级LED灯组的LED灯工作的指令，所述控制指令为控制器发送的控制指令，所述第二级LED灯组中的LED灯包括第二控制单元，所述第二控制单元将所述第二存储单元存储的控制指令发送给第二级LED灯组至第N级LED灯组的LED灯。即所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第Ν+1存储单元，所述第Ν+1存储单元用于存储控制第Ν+1级LED灯组工作的指令，所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第Ν+1控制单元，所述第Ν+1控制单元将所述第Ν+1存储单元存储的控制指令发送给第Ν+1级LED灯组中的各LED灯；所述第Ν+1存储单元还用于存储第N级LED灯组中各LED灯的工作指令，所述第Ν+1控制单元获取第Ν+1存储单元的控制指令控制第N级LED灯组中各LED灯工作。各LED灯设置有存储单元后，各LED灯的控制单元即可调用存储单元存储的控制指令控制发光単元工作，或者第Ν+1级LED灯组的LED灯也可直接由第N级LED灯组中的LED灯控制，由于各级LED灯组中LED灯的工作的控制指令可以相互独立，其工作的时间数据从各LED灯的控制单元的晶振中读取，由于晶振在长期的使用过程中会出现时间误差，所以各LED灯发光单元的工作状态会出现不同步的问题。
为了解决这ー问题，所述控制台的第一控制单元控制第一射频单元定期向各LED灯发送时钟节拍，各LED灯的射频单元接收所述时钟节拍并存储和调用，这样纠正了各LED灯晶振的时间误差后，即可实现该LED控制系统播放同歩。当然，为了避免所述LED控制系统与外界的无线信号产生干扰的问题，本发明LED灯的控制系统中的各LED灯在2. 4G频段200 300个频点下循环跳频工作。本发明的LED控制系统中，各LED灯的物理结构相同，均包括射频单元、电源单元、控制单元、存储单元、驱动单元以及发光单元，电源单元用于给射频单元、控制单元、存储单元、驱动单元以及发光単元供电，驱动単元用于获取控制单元的控制指令控制发光单元エ作，虽然各LED灯物理结构相同，但是各LED灯在所述LED灯的控制系统中的网络通信原理不同，但是又可以互相替代。应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管參照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发 明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种LED显示系统，该显示系统包括一控制台以及多个LED灯，其特征在于，所述多个LED灯设置在多级LED灯组中，每一级LED灯组包括多个LED灯，第N级LED灯组中的一LED灯与第N+1级LED灯组中的各LED灯进行一对多的射频通信，所述控制台与第一级LED灯组中的各LED灯进行一对多的射频通信，N为自然数。
2.根据权利要求I所述的LED显示系统，其特征在于，各LED灯包括一射频单元，第N级LED灯组中的LED灯的射频单元信号覆盖第N+1级LED灯组和第N+2级LED灯组中的LED 灯。
3.根据权利要求2所述的LED显示系统，其特征在于，所述控制台还包括第一存储单元，用于存储各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息，各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息一一对应。
4.根据权利要求3所述的LED显示系统，其特征在于，所述控制台还包括第一射频单元，该控制台的第一射频单元向各LED灯的射频单元发送群呼指令，并将应答的LED灯的射频单元的物理地址信息与第一存储单元中存储的各LED灯射频单元的物理地址信息与各LED灯的位置信息的对应关系作比较，找出应答的各LED灯的位置，将位于控制台的射频单元信号覆盖半径一半距离内的LED灯作为第一级LED灯组，将其他的LED灯作为第二级LED灯组。
5.根据权利要求4所述的LED显示系统，其特征在于，第N级LED灯组的第一LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，将应答的第N+1级LED灯组的LED灯与该第一 LED灯建立多对一射频通信链路。
6.根据权利要求5所述的LED显示系统，其特征在于，第N级LED灯组的第η个LED灯的射频单元向各LED灯发送群呼指令，去掉与所述第一至第η-i个LED灯建立射频通信链路的LED灯，将应答的第Ν+1级LED灯组中的其他LED灯与该第N级LED灯组中的第η个LED灯建立多对一射频通信链路，第N级LED灯组的各LED灯逐个向各LED灯发送群呼指令，待第N级LED灯组中的第η-i个LED灯与第Ν+1级LED灯组中的LED灯建立射频通信链路后，第N级LED灯组中的第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令，η为大于I的自然数。
7.根据权利要求6所述的LED显示系统，其特征在于，所述控制台的第一射频单元还包括第一连接信号检测模块，所述第一射频单元定期向与控制台连接的第一级LED灯组的各LED灯发送寻呼指令并接收所述第一级LED灯组的各LED灯发送的应答指令，所述第一连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令返回的时间大于一定的阀值，则判断所述控制台与第一级LED灯组的该LED灯之间的连接信号中断，在所述第一级LED灯组的该LED灯与控制台连接信号中断后，控制台的第一控制单元控制第一射频单元向各LED灯发送群呼指令；所述第N级LED灯组中的第η个LED灯还包括第Ν+1连接信号检测模块，所述第N级LED灯组中的第η个LED灯的射频单元定期向与该第η个LED灯连接的第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送寻呼指令并接收所述第Ν+1级LED灯组中的LED灯发送的应答指令，所述第N级LED灯组中的第η个LED灯的第Ν+1连接信号检测模块用于检测应答指令返回的时间，并判断该时间是否大于一定的阀值，当所述应答指令的时间大于一定的阀值时，则判断第N级LED灯组中的第η个LED灯与第Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断，在所述第N级LED灯组中的第η个LED灯与第Ν+1级LED灯组中的LED灯连接信号中断后，第N级LED灯组中的第η个LED灯向各LED灯发送群呼指令。
8.根据权利要求1-7任一所述的LED显示系统，其特征在于，所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第N+1存储单元，所述第N+1存储单元用于存储控制第N+1级LED灯组工作的指令，所述第N级LED灯组中的各LED灯包括第N+1控制单元，所述第N+1控制单元将所述第N+1存储单元存储的控制指令发送给第N+1级LED灯组中的各LED灯；所述第N+1存储单元还用于存储第N级LED灯组中各LED灯的工作指令，所述第N+1控制单元获取第N+1存储单元的控制指令控制第N级LED灯组中各LED灯工作。
9.根据权利要求I所述的LED显示系 统，其特征在于，所述控制台的第一控制单元控制第一射频单元定期向各LED灯发送时钟节拍，各LED灯的射频单元接收所述时钟节拍并存储和调用。
10.根据权利要求I所述的LED显示系统，其特征在于，各LED灯在2.4G频段200 300个频点下循环跳频工作。
全文摘要
本发明涉及LED的显示系统，该显示系统包括一控制台以及多个LED灯，其特征在于，所述多个LED灯设置在多级LED灯组中，每一级LED灯组包括多个LED灯，第N级LED灯组中的一LED灯与第N+1级LED灯组中的各LED灯进行一对多的射频通信，所述控制台与第一级LED灯组中的各LED灯进行一对多的射频通信，N为自然数。本发明具有适用范围广泛、性能稳定、便于维护等优点。
文档编号G09G3/32GK102622959SQ20111022911
公开日2012年8月1日 申请日期2011年8月10日 优先权日2011年8月10日
发明者冯林, 王筱雨 申请人:冯林
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