[发明专利]一种LED灯光屏幕控制系统及其实现方法

说明书

本发明公开了一种LED灯光屏幕控制系统，包括以太网通信模块，以太网通信模块分别与客户端和数据接收模块连接，数据接收模块与参数设置模块、数据缓存输出模块连接；数据接收模块为控制核心，数据缓存输出模块为缓存核心。本发明还公开了一种LED灯光屏幕控制系统的实现方法。本发明基于ARTNET协议、以太网通信协议、DMX512协议使用MCU芯片STM32F407ZET6和FPGA实现双本地IP八端口数据输出，在性能方面有很高的提升，方便了使用者的操作，实现了数据实时高效的传输和处理，是非常有价值前景的技术。

技术领域

本发明涉及LED灯光屏幕技术，具体来说是一种LED灯光屏幕控制系统及其实现方法。

背景技术

随着科技的发展，人们对产品的需求也在不断的提升，在照明领域人们已经不满足于基本照明功能的实现，对照明的场景使用、渲染效果、价值成本等有更高的追求。LED照明技术快速发展为LED灯光屏幕的使用打下了很好的基础，如今LED灯光屏幕在景观照明、商业广告、舞台灯光表演等领域有非常重要的用途。

市场上现有的LED灯光屏幕的控制技术基本上都是低性能的四端口数据输出的控制板。这种控制方法使用了低性能的MCU作为控制核心，数据的接收处理和缓存输出过程都在MCU内进行，给MCU造成严重的运行压力和存储压力，从而导致了显示效果帧数低、数据交互能力低、数据缓存量小。

在参数设置时使用手动按键、显示屏方式或者直接固定参数给使用者造成使用和功能体验上不方便，参数设置也比较麻烦也导致设备匹配过程繁琐。在大型的工程上面使用时为了提高效果就需要增加控制板数量同时搭配交换机从而导致了资源浪费、成本高等。所以发展LED灯光屏幕的控制技术是非常有价值的。

在传统的LED灯光屏幕控制技术上进行技术提高、降低成本、提高数据的交互能力和显示效果是非常有价值的。将数据的接收处理过程和缓存输出过程分开进行可以有效的提高整体性能。MCU中的STM32F407ZET6芯片具有高速的运行处理速度、DMA传输功能、FSMC总线传输功能、串口传输功能、IIC传输功能、高效的定时器、以太网接口等，结合这些功能可以实现实时快速的大数据量的传输和计算处理。FPGA中的EP4CE6E22C8具有灵活的配置使用方式和大的内部内存，可以在FPGA中划分大的存储单元用于存储短时间需要输出的大量数据，同时根据DMX512协议配置相应的输出功能向显示屏传输数据。两个处理单元通过FSMC总线方式连接交互可以保证高效的数据交互。

使用串口功能通过上位机传输参数很方便，将参数存储于24c02存储单元中，在需要是直接读取就可以不用每次去设置参数。

STM32F407ZET6芯片具有以太网接口，可以很方便的接入以太网PHY芯片实现以太网传输的功能。

虽然整体的硬件芯片成本有所增加但是整体的运行效果成倍的提高，使每个硬件资源都得到了合理有效的使用。对于大工程来说节约了很多成本。

发明内容

本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种基于ARTNET协议、以太网通信协议、DMX512协议使用MCU芯片STM32F407ZET6和FPGA实现双本地IP八端口数据输出的高效LED灯光屏幕控制系统。

本发明另一目的在于提供一种LED灯光屏幕控制系统的实现方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种LED灯光屏幕控制系统，包括以太网通信模块，以太网通信模块分别与客户端和数据接收模块连接，数据接收模块与参数设置模块、数据缓存输出模块连接；数据接收模块为控制核心，数据缓存输出模块为缓存核心。

所述数据接收模块包括MCU芯片，MCU芯片上分别设有以太网接口、串口、IIC通信接口和FSMC总线接口；以太网接口与以太网通信模块连接，串口、IIC通信接口与参数设置模块连接，FSMC总线接口与数据缓存输出模块连接。