一种可动态增减数量的多路LED显示系统及控制方法

摘要

一种可动态增减数量的多路LED显示系统，包括控制主机和若干个依次电性连接的LED设备，其中第一个LED设备与控制主机电性连接，LED设备包括导向器，导向器用于控制数据包流向自身所在的LED设备、流向相邻的其它LED设备或者被丢弃。本发明提供一种可动态增减数量的多路LED显示系统及显示方法，能够在不停机的情况下动态增减LED设备的数量。

权利要求

1.一种可动态增减数量的多路LED显示方法，其特征在于：基于一种可动态增减数量的多路LED显示系统，所述显示系统包括控制主机和若干个依次电性连接的LED设备，其中第一个LED设备与控制主机电性连接，LED设备包括导向器，导向器用于控制数据包流向自身所在的LED设备、流向相邻的其它LED设备或者被丢弃，所述方法包括如下步骤：S1、初始化所述显示系统；

S1.1、所述控制主机通过向所述LED设备发送索要信息数据包获取LED设备的设备信息；

S1.11、所述LED设备接收到索要信息数据包后向前一个LED设备发送设备信息数据包，并且将索要信息数据包发送给后一个LED设备，其中第一个LED设备向所述控制主机发送设备信息数据包；

S1.12、所述控制主机接收到一个设备信息数据包之后，通过向所述LED设备发送提醒转发消息以使LED设备将接收到的设备信息数据包向转发给前一个LED设备；

S1.2、所述控制主机通过向所述LED设备发送设备地址设置数据包为LED设备设置设备ID；

S2、所述控制主机向第一个所述LED设备发送灯光控制消息，灯光控制消息包括至少一个灯光控制数据包；

S3、第一个所述LED设备接受灯光控制数据包或者将灯光控制数据包转发至第二个LED设备，以此类推；

S4、灯光控制消息发送完毕后，所述控制主机向第一个所述LED设备发送帧同步数据包；

S5、第一个所述LED设备将帧同步数据包转发给第二个LED设备，以此类推；

S6、所有LED设备均接收到帧同步数据包后同步显示；

所述方法还包括所述控制主机周期性地通过向所述LED设备发送索要信息数据包获取LED设备的设备信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：S1.2的具体方法为：S1.21、所述控制主机首次向所述LED设备发送设备地址设置数据包；

S1.22、所述LED设备首次接收到设备地址设置数据包后将自身的设备ID清空，并且将设备地址设置数据包转发给下一个LED设备；

S1.23、所述控制主机再次向所述LED设备发送设备地址设置数据包；

S1.24、所述LED设备再次接收到设备地址设置数据包后根据设备地址设置数据包重新设置自身的设备ID，已经设置完设备ID的LED设备将设备地址设置数据包转发给下一个LED设备。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：S7、所述控制主机向所述LED设备发送灯光亮度数据包，LED设备根据接收到的灯光亮度数据包改变灯光亮度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：S8、所述控制主机向所述LED设备发送索要设备信息数据包，LED设备根据接收到的索要设备信息数据包向控制主机返回设备信息数据包和/或设备传感器数据包。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：S10、所述LED设备在发生故障时向所述控制主机发送设备报警数据包。

说明书

一种可动态增减数量的多路LED显示系统及控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及LED显示技术领域，具体的说是一种可动态增减数量的多路LED显示系统及显示方法。

背景技术

[0002] 在LED显示技术领域，通常需要同时控制多个LED设备进行显示，这里称为多路LED显示。通常在显示系统部署好之后，所有的LED设备和控制程序都是设定好的，无法灵活调整，特别是不能够随意增减LED设备的数量，如果需要对LED设备的数量进行调整，则必须要将显示系统停机，造成显示中断。

发明内容

[0003] 为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种可动态增减数量的多路LED显示系统及显示方法，能够在不停机的情况下动态增减LED设备的数量。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种可动态增减数量的多路LED显示系统，包括控制主机和若干个依次电性连接的LED设备，其中第一个LED设备与控制主机电性连接，LED设备包括导向器，导向器用于控制数据包流向自身所在的LED设备、流向相邻的其它LED设备或者被丢弃。

[0005] 一种可动态增减数量的多路LED显示系统的显示方法，包括如下步骤：

[0006] S1、初始化所述显示系统；

[0007] S2、所述控制主机向第一个所述LED设备发送灯光控制消息，灯光控制消息包括至少一个灯光控制数据包；

[0008] S3、第一个所述LED设备接受灯光控制数据包或者将灯光控制数据包转发至第二个LED设备，以此类推；

[0009] S4、灯光控制消息发送完毕后，所述控制主机向第一个所述LED设备发送帧同步数据包；

[0010] S5、第一个所述LED设备将帧同步数据包转发给第二个LED设备，以此类推；

[0011] S6、所有LED设备均接收到帧同步数据包后同步显示。

[0012] 作为一种优选方案，S1的具体方法包括：

[0013] S1.1、所述控制主机通过向所述LED设备发送索要信息数据包获取LED设备的设备信息；

[0014] S1.2、所述控制主机通过向所述LED设备发送设备地址设置数据包为LED设备设置设备ID。

[0015] 作为一种优选方案，S1.1的具体方法为：

[0016] S1.11、所述LED设备接收到索要信息数据包后向前一个LED设备发送设备信息数据包，并且将索要信息数据包发送给后一个LED设备，其中第一个LED设备向所述控制主机发送设备信息数据包；

[0017] S1.12、所述控制主机接收到一个设备信息数据包之后，通过向所述LED设备发送提醒转发消息以使LED设备将接收到的设备信息数据包向转发给前一个LED设备。

[0018] 作为一种优选方案，S1.2的具体方法为：

[0019] S1.21、所述控制主机首次向所述LED设备发送设备地址设置数据包；

[0020] S1.22、所述LED设备首次接收到设备地址设置数据包后将自身的设备ID清空，并且将设备地址设置数据包转发给下一个LED设备；

[0021] S1.23、所述控制主机再次向所述LED设备发送设备地址设置数据包；

[0022] S1.24、所述LED设备再次接收到设备地址设置数据包后根据设备地址设置数据包重新设置自身的设备ID，已经设置完设备ID的LED设备将设备地址设置数据包转发给下一个LED设备。

[0023] 作为一种优选方案，所述方法还包括如下步骤：

[0024] S7、所述控制主机向所述LED设备发送灯光亮度数据包，LED设备根据接收到的灯光亮度数据包改变灯光亮度。

[0025] 作为一种优选方案，所述方法还包括如下步骤：

[0026] S8、所述控制主机向所述LED设备发送索要设备信息数据包，LED设备根据接收到的索要设备信息数据包向控制主机返回设备信息数据包和/或设备传感器数据包。

[0027] 作为一种优选方案，所述方法还包括如下步骤：

[0028] S9、所述控制主机周期性地通过向所述LED设备发送索要信息数据包获取LED设备的设备信息。

[0029] 作为一种优选方案，所述方法还包括如下步骤：

[0030] S10、所述LED设备在发生故障时向所述控制主机发送设备报警数据包。

[0031] 有益效果：本发明的多路LED显示系统，通过在LED设备内部设置导向器，实现数据包在LED设备之间的转发，从而使除了第一个LED设备之外，其余所有设备都不能够直接与控制主机相连接，利用LED设备之间的数据包转发过程，可以在不关停控制主机的情况下发现LED设备的数量增减，从而实现LED设备数量的动态增减。

附图说明

[0032] 图1是显示系统的整体结构示意图；

[0033] 图2是导向器的原理图；

[0034] 图3是灯光控制数据包的组成示意图；

[0035] 图4是帧同步数据包组成示意图；

[0036] 图5是灯光亮度数据包的组成示意图；

[0037] 图6是设备地址设置数据包的组成示意图；

[0038] 图7是索要信息数据包的组成示意图；

[0039] 图8是设备信息数据包的组成示意图；

[0040] 图9是设备传感器数据包的组成示意图；

[0041] 图10是设备报警数据包的组成示意图；

[0042] 图11是设备ID的组成示意图。

具体实施方式

[0043] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0044] 请参阅图1至11，一种可动态增减数量的多路LED显示系统，包括控制主机和若干个依次电性连接的LED设备，其中第一个LED设备与控制主机电性连接，LED设备包括导向器，导向器用于控制数据包流向自身所在的LED设备、流向相邻的其它LED设备或者被丢弃。

[0045] 本发明的多路LED显示系统，通过在LED设备内部设置导向器，实现数据包在LED设备之间的转发，从而使除了第一个LED设备之外，其余所有设备都不能够直接与控制主机相连接，利用LED设备之间的数据包转发过程，可以在不关停控制主机的情况下发现LED设备的数量增减，从而实现LED设备数量的动态增减。

[0046] 基于上述系统，本发明进一步提供一种可动态增减数量的多路LED显示系统的显示方法，包括S1至S6。

[0047] S1、初始化显示系统。初始化过程用于使控制主机发现所有可用的LED设备，并且对所有LED设备进行配置。

[0048] S2、控制主机向第一个LED设备发送灯光控制消息，灯光控制消息包括至少一个灯光控制数据包。在实际应用时，控制主机不是每次都要对所有的LED设备进行控制，一次控制过程可能只控制一部分LED设备，所以灯光控制消息包括至少一个灯光控制数据包，将需要控制的LED设备称为目标设备，则数据包发送到目标设备，其余LED设备则不受该数据包控制。

[0049] S3、第一个LED设备接受灯光控制数据包或者将灯光控制数据包转发至第二个LED设备，以此类推。如果第一个LED设备是灯光控制数据包的目标设备，则第一个LED设备直接接收灯光控制数据包，发送过程停止，如果第一个LED设备不是灯光控制数据包的目的设备，则将灯光控制数据包发送给第二个LED设备，通过这一过程，可以保证灯光控制数据包能够发送到目标设备。

[0050] S4、灯光控制消息发送完毕后，控制主机向第一个LED设备发送帧同步数据包。

[0051] S5、第一个LED设备将帧同步数据包转发给第二个LED设备，以此类推。

[0052] S6、所有LED设备均接收到帧同步数据包后同步显示。因为LED设备在接收到灯光控制数据包后不能直接根据灯光控制数据包进行显示，否则会造成显示画面撕裂，因此在灯光控制消息发送完毕后，通过帧同步数据包控制所有的LED设备同步显示，以保证显示画面连续自然。

[0053] 进一步的，S1的具体方法包括S1.1至S1.2。

[0054] S1.1、控制主机通过向LED设备发送索要信息数据包获取LED设备的设备信息。因为LED设备的数量和信息直接决定了控制主机的数据包生成过程，所以需要首先发现所有可用的LED设备。

[0055] S1.2、控制主机通过向LED设备发送设备地址设置数据包为LED设备设置设备ID。因为灯光控制数据包是需要对LED设备进行直接控制的，也必须要直接发送到目标设备中，因此需要为每个LED设备都设置一个设备ID，通过设备ID来判断LED设备是否是目标设备。

[0056] 进一步的，S1.1的具体方法为S1.11至S1.12。

[0057] S1.11、LED设备接收到索要信息数据包后向前一个LED设备发送设备信息数据包，并且将索要信息数据包发送给后一个LED设备，其中第一个LED设备向控制主机发送设备信息数据包。

[0058] S1.12、控制主机接收到一个设备信息数据包之后，通过向LED设备发送提醒转发消息以使LED设备将接收到的设备信息数据包向转发给前一个LED设备。

[0059] 索要信息数据包的目的是为了发现所有的LED设备，并且是在设置设备ID之前发送的，所以索要信息数据包不具有目的设备，因此在所有的LED设备之间进行转发，并且每个LED设备都会接收索要信息数据包，从而使所有LED设备都能够根据索要信息数据包向控制主机返回设备信息数据包。

[0060] 又因为所有的数据包发送过程都依赖于LED设备的转发实现，所以为了提高效率，避免数据包集中发送造成延迟，控制主机需要发送提醒转发消息来控制设备信息数据包的转发过程，第一个LED设备与控制主机之间是直接相连的，所以第一个LED设备发送的设备信息数据包能够直接发送给控制主机，从而触发控制主机发送提醒转发消息的过程。提醒转发消息与索要信息数据包的性质相同，并没有明确的目标设备，所以LED设备都会接收和转发提醒转发消息，从而确保所有LED设备都能够顺利完成转发过程。利用该机制，使控制主机发送LED设备的过程是逐步进行的，会逐步发现从第一个到最后一个的LED设备，从而避免出现混乱或者遗漏。

[0061] 进一步的，S1.2的具体方法为S1.21至S1.24。

[0062] S1.21、控制主机首次向LED设备发送设备地址设置数据包。

[0063] S1.22、LED设备首次接收到设备地址设置数据包后将自身的设备ID清空，并且将设备地址设置数据包转发给下一个LED设备。

[0064] S1.21至S1.22用于清空LED设备的设备ID，以使系统在需要时都能够重新进行设置和运行，以避免出现错误。

[0065] S1.23、控制主机再次向LED设备发送设备地址设置数据包。

[0066] S1.24、LED设备再次接收到设备地址设置数据包后根据设备地址设置数据包重新设置自身的设备ID，已经设置完设备ID的LED设备将设备地址设置数据包转发给下一个LED设备。

[0067] S1.23至S1.24用于重新设置每个LED设备的设备ID，以确保后续在发送数据包的时候能够准确地发送到目标设备。

[0068] 进一步的，方法还包括S7。

[0069] S7、控制主机向LED设备发送灯光亮度数据包，LED设备根据接收到的灯光亮度数据包改变灯光亮度。因为已经设置好了设备ID，所以灯光亮度数据包可以通过设备ID来确定目标设备。

[0070] 进一步的，方法还包括S8。

[0071] S8、控制主机向LED设备发送索要设备信息数据包，LED设备根据接收到的索要设备信息数据包向控制主机返回设备信息数据包和/或设备传感器数据包。其中设备信息数据包用于传输LED设备的端口数量、端口亮度百分比设置或者端口波特率等信息，设备传感器数据包用于传输LED设备自带的传感器的信息。S8用于使控制主机可以掌握每个LED设备的运行状态，在实际应用时不是必须的，只在需要的时候执行。

[0072] 进一步的，方法还包括S9。

[0073] S9、控制主机周期性地通过向LED设备发送索要信息数据包获取LED设备的设备信息。S9的具体过程与S1.1是相同的，通过S9，控制主机可以主动地获取当前所有可用的LED设备的设备信息，当LED设备出现数量增减的时候，控制主机可以在不停机的状态下发现，从而保证正在运行的LED设备不需要停止，保证画面的正常显示。需要说明的是，如果控制主机通过S9发现了新增加的LED设备，则可以利用S1.23至S1.24为新增加的LED设备设置设备ID。

[0074] 进一步的，方法还包括S10。

[0075] S10、LED设备在发生故障时向控制主机发送设备报警数据包。

[0076] 所有的数据包的格式如下所示。

[0077] 灯光控制数据包包括9byte的协议名称字段、2byte的版本号字段、1byte的预留字段、1byte的网络字段、2byte的设备字段、1byte的端口字段、1byte的消息类型字段、1byte的数据长度字段、nbyte的数据字段和2byte的校验字段。其中n是数据长度字段的赋值；协议名称字段、版本号字段、预留字段、网络字段、设备字段、端口字段和校验字段是所有数据包通用的，后续不再重复叙述；协议名称字段用于表征当前所执行的灯光控制协议，版本号字段用于表征灯光控制协议的版本号，预留字段在后续需要增加新功能的时候使用，网络字段用于表征当前使用的网络信息，设备字段用于表征LED设备的基本信息，例如型号等，端口字段用于表征控制主机和LED设备之间以及LED设备彼此之间所采用的连接端口。

[0078] 帧同步数据包包括1byte的消息类型字段、两个1byte的预留字段。

[0079] 灯光亮度数据包包括1byte的消息类型字段、1byte的R通道亮度字段、1byte的G通道亮度字段、1byte的B通道亮度字段和1byte的W通道亮度字段。

[0080] 设备地址设置数据包包括1byte的消息类型字段、1byte的新网络ID字段、1byte的新设备ID字段和1byte的预留字段。

[0081] 索要信息数据包包括1byte的消息类型字段、mbyte的索要信息类型字段、两个1byte的预留字段。其中m的大小是不定的，根据索要信息类型进行确定。

[0082] 设备信息数据包包括1byte的消息类型字段、1byte的设备类型字段、1byte的端口通道数字段、2byte的硬件厂商号字段、1byte的硬件版本号字段、2byte的软件厂商号字段、1byte的软件版本号字段、q个通道亮度单元、q个波特率字段、两个1byte的预留字段。其中一个通道亮度单元包括1byte的R通道亮度单元、1byte的G通道亮度单元、1byte的B通道亮度单元和1byte的W通道亮度单元。

[0083] 设备传感器信息数据包包括1byte的消息类型字段、1byte的传感器个数字段、pbyte的传感器类型字段、4pbyte的传感器数据字段、两个1byte的预留字段。其中p的数值由传感器个数字段设定，1byte的传感器类型字段和4byte的传感器数据字段组成一个单元，共形成p个单元。

[0084] 设备报警数据包包括1byte的消息类型字段、4byte的报警原因字段和两个1byte的预留字段。

[0085] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。