全彩LED屏控制板的制作方法

技术领域：

本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种全彩led屏控制板。

背景技术：
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目前，大多数的轨道交通车辆，从视觉角度主要是通过车载led显示屏来告诉乘客相关的站点信息，如车外的车厢号显示led屏、车头的目的地显示led屏、车内的到站、离站甚至天气信息显示led屏。

以上涉及到的led显示屏目前都是单色的，随着技术的进步，客户对led显示屏的要求也越来越高，比如清晰度，多彩化等；现有的轨道车辆车载led屏都色彩单一，导致只能显示简单的数字、文字，层次感非常弱，画质不清晰，远距离看根本看不清楚，饱和感还相当的低。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种能够满足彩色led屏显示需求的全彩led屏控制板。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种全彩led屏控制板，包括电源模块、电压转换模块、交换机芯片、处理器、fpga、主机及led显示屏，所述电源模块通过电压转换模块分别与交换机芯片、处理器、fpga电连接，电压转换模块将电源模块的供电电压转换为交换机芯片、处理器、fpga所需电压，所述交换机芯片与主机电连接实现数据交换，交换机芯片与处理器电连接，处理器对主机指令做出反馈，所述处理器与fpga电连接实现fpga动作控制，所述fpga与led显示屏电连接，fpga向led显示屏发送信号。

作为优选，所述电源模块为12v。

作为优选，所述交换机芯片通过rmii(煤体独立)接口与处理器电连接，交换机芯片采用88e6071-b1-nnc2i000。

作为优选，所述处理器通过iic(集成电路总线)或spi(串行外设)接口fpga连接，处理器采用mcimx6g2cvm05ab。

作为优选，所述fpga向led显示屏发送三色led灯驱动信号。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型采用高速处理器，再加上配备fpga芯片，可同时且快速处理rgb三色的信号，以满足彩色led屏的显示需求；

(2)本实用新型大大增加了内存容量，即可满足存储大量的文字、数字，还可以存储大量的图片、logo，甚至是视频；

(3)本实用新型采用交换机专用芯片，让网络数据传输更快，再加上使用特殊屏蔽线传输数据，抑制外部干扰，可以实现信号长距离、准确传输。

附图说明：

图1为本实用新型的全彩led屏控制板的原理图；

图2为本实用新型的fpga与处理器的通讯电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示的一种全彩led屏控制板，包括相电连接的电源模块1、电压转换模块2、交换机芯片3、处理器4、fpga5、主机6及led显示屏7。

本实用新型的电源模块1采用12v供电，功耗小。

控制板内部的电压转换模块2可自行把供电的12v转换为各自芯片电路需要的电压。

交换机芯片3通过百兆以太网与外部设备主机6进行数据交互，即接受主机传输过来的指令，又可回传反馈信号给主机；然后交换机芯片3还与处理器4通过rmii接口通讯，交换机芯片3负责与主机6通讯，处理器4负责处理主机6的指令并做反馈。

处理器4接受到交换机芯片3传过来的指令，当它处理完成后，会通过iic与spi与fpga5进行通讯，告诉fpga5该如何动作；

fpga5接收到处理器4的指令，会转换成3栏led信号，再传输给led屏7。

主机6是整个车辆的指挥中心，可以向处理器4发出如何显示led屏的指令。

led显示屏7接受到fpga5给过来的信号，则按信号要求点亮对应的图案。

在处理速度上fpga比处理器高很多。处理器是靠执行指令来完成各种功能的。由于处理器执行指令方式是排队式串行，所以不论工作时钟频率多高或是指令时序多好，它的工作速度都不可能很高。而fpga输入引脚的电平和输出引脚的初始电平是可预先设定的，在开机的一瞬间就能达到预定好了的电平，状态很明确。各逻辑宏单元和逻辑块的输入信号也只需几纳秒到几十纳秒就能反映到输出端，信号传输效率非常高，适合在像全彩led屏这样的高速采样的场合中应用。

fpga的可编程逻辑宏单元和逻辑块是封装在同一芯片内，它们之间的相互连线属于内部走线，受外界干扰的影响非常小，电磁兼容性很好。

fpga的另一个最大的优点是：可现场编程。当设计的产品需要更新升级，而这升级过程中又涉及到内部逻辑关系的改变时，使用fpga设计的控制器则不需要更改原有的电路，而只需用图形语言程序或硬件描述语言程序来改变电路，编译综合生产新的下载文件，下载到fpga器件即可，非常方便，这也让私人定制全彩led屏显示内容变得容易实现。

如图2所示，处理器通过iic接口来配置fpga，又通过spi通信把它自身收到的信号交给fpga处理，fpga的处理速度可同时满足3组led显示信号，从而满足全彩led屏的需求，甚至可以达到高分辨率的应用要求。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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