引言

近幾年隨著LED 行業的迅猛發展，顯示屏型號、規格非常多，百花齊放，讓用戶有了更多的選擇，也讓LED 顯示屏的顯示效果更加絢麗多彩。但過多的型號、規格在工程應用中又帶來一些難題，由于生產廠商眾多且沒有統一的標準，導致LED 顯示屏的安裝調試成為一項很繁重的工作。另外，安裝調試涉及二十幾項參數，要求很高，一般只有專業技術人員才能完成。其實，安裝調試大部分都是重復性工作，讓很多專業技術人員陷入各工程現場調試，造成了極大的人力浪費。因此，有人提出能否提前調試并形成數據文件，專業技術人員無需到現場，一般工程人員現場下載便可完成調試，于是LED 智能配置技術應運而生。經過市場調研，有些LED 控制軟件也實現了智能配置的功能，但效果并不理想，如步驟太多、不直觀、復雜等等。基于此，經過研究，本文提出了一種智能配置的方法，讓用戶僅通過“下一步”的方式做選擇，最少只用七步即可自動完成智能配置，調試成功，生成數據文件，供存儲和下載使用。

1 主要功能需求分析及模型構建

因生產廠商不同，其顯示屏的參數項數量也有所不同，但基本上每個顯示屏都有二十幾項，經過分析歸類，可分為核心參數、基本參數和輔助參數三種。

（1）核心參數

核心參數是顯示屏所必需的參數，如果設置不正確，輕則不顯示，重則燒屏。核心參數包括級聯方向、OE 極性、數據極性、顯示屏類型、顏色、掃描方式、走點順序和行序共8 項。

（2）基本參數

基本參數是顯示屏的基礎參數，如果設置不正確，則不能通信、不顯示或顯示不正常。基本參數包括顯示屏寬度、顯示屏高度、控制卡地址、波特率、IP地址、端口號、MAC 地址、子網掩碼、網關、顯示屏刷新頻率、移位時鐘頻率和行消隱時間共12 項。

（3）輔助參數

輔助參數則是為了更好地顯示和控制而設置的參數，包括控制卡名稱、通信顯示標記、亮度、開關屏時間共4 項。

綜上所述，一塊顯示屏需要正確配置二十幾項參數才能點亮，其繁瑣、復雜程度可想而知，并且如果設置不正確，輕則不顯示，重則燒毀顯示屏，造成重大經濟損失及工期延誤。這是因為一般顯示屏價格都在1,000 元以上，有些甚至達百萬元以上，因此，有些LED 控制軟件為慎重、穩妥起見，設計復雜、使用不方便也是可以理解的。為了克服現有軟件的不足，降低使用門檻，使顯示屏的硬件調試在輕松、自然的過程中完成，經過研究，本文構建了完整的顯示屏參數配置模型和智能配置模型，如圖1 和圖2 所示。

在圖1 中，對于基本參數和輔助參數的配置，提供輸入框和選擇框，用戶輸入和選擇后，連接顯示屏直接設置即可。而對于核心參數，則可分別使用專業速查、智能配置和外部文件配置三種方法完成。

（1）專業速查

對于常見和常用型號的顯示屏，其參數一般是固定的，這時可事先整理成文件或表，調試時選擇載入配置即可。

（2）智能配置

對于不常見或不能確定的顯示屏，其參數是未知的，這時可采用智能配置，確定其配置參數，然后將其保存，供以后使用。

（3）外部文件配置

將智能配置或其它方式構建的外部文件導入配置。

在核心參數的三種配置方法中，智能配置是本文的重點，其主要流程和功能如下：

（1）啟動智能配置；

（2）通過向導式，讓用戶和顯示屏進行人機交互選擇，開始智能配置操作，通過填寫初始參數、確定OE 極性/ 數據極性、確定顏色、確定掃描方式、確定走點順序、確定行序、生成配置參數等步驟，完成核心參數的確定；

（3）返回智能配置參數；

（4）連接顯示屏，設置參數；

（5）如果正確，則進行輸出參數操作；

（6）選擇外部文件，保存，供以后下載使用。至此，完成顯示屏智能配置。

2 關鍵功能的設計和實現

2.1 填寫初始參數

整個智能設置過程都是針對顯示模塊來操作的，對于顯示屏，確切地說就是觀察從信號級聯方向進入的第一個顯示模塊。即如果信號級聯方向是從左到右，第一個顯示模塊指顯示屏左上角的那個顯示模塊，如果信號級聯方向是從右到左，第一個顯示模塊是指顯示屏右上角的那個顯示模塊。為了方便觀察，一般智能設置時只取一個顯示模塊進行設置，并確認顯示模塊是良好無故障的（包括沒有顯示異常的行或點）。

選定顯示模塊后，填寫信號級聯方向、模塊寬度點數、模塊高度點數、顯示屏類型等參數后，即可單擊“下一步”，開始智能配置。

2.2 確定OE 極性和數據極性

OE 極性和數據極性是顯示屏極其重要的參數，其中OE 極性決定顯示屏是否亮，而數據極性決定顯示是否正確。如果OE 極性不正確，顯示屏是不會被點亮的，無論數據極性是什么；而數據極性不正確，則顯示不正常，為全亮。因此，智能配置的首要任務是判斷OE 極性和數據極性。顯示模塊顯示有“全亮”、“全黑/ 暗亮”、“其它顯示或無規律變化”等三種選擇，如果選擇“其它顯示或無規律變化”，則說明硬件配置有問題，需修正硬件配置后再進行智能配置。在具體設計時，以0 代表高電平、1 代表低電平，通過輪流發送高、低電平，及用戶選擇亮或不亮來確定OE 極性和數據極性的值，這樣OE 極性和數據極性有4 種組合。因此，正確判斷出OE 極性和數據極性最多只需要4 個步驟，只要輪流發送相應的OE 極性和數據極性的值，然后記錄每一步用戶的選擇，即可判斷出OE 極性和數據極性的值。

2.3 確定顏色

無灰度顯示屏分為單色、雙色和全彩色三種，其中單色一般對應的是紅色；雙色一般是紅和綠兩種顏色；全彩色一般是紅、綠、藍三種顏色。對于單色屏，本步驟可以省略；對于雙色屏，發紅色命令下去，根據顯示的顏色，即可判斷是正常顯示還是紅綠反色了；對于全彩色屏，分別發送紅、綠兩種顏色，根據顯示的顏色，即可判斷是正常顯示還是紅綠反色、紅藍反色或綠藍反色了。

2.4 確定掃描方式

對于掃描方式，判斷公式為：模塊高度/ 點亮行數= 掃描方式。設計時發送判斷掃描方式的命令，根據用戶選擇亮的行數，用公式即可計算出掃描方式。由于掃描方式未定，先按前期判定的高分母掃描方式進行數據輸出，亮的行數封頂為模塊高度參數。

2.5 確定走點順序

LED 顯示屏其實是按照一個點一個點的順序進行顯示的，但它利用人眼視覺的延遲特點，通過一次快速發送全屏所有點的圖像來實現全屏圖像顯示更新的效果，因此，在發送之前，必須確定走點的順序。

為了獲取走點順序，可通過間隔一秒發送一個點，然后記錄其位置即可確定。具體實現方法如下：

（1）發送打點命令；（2）顯示模塊上每秒鐘會有一個LED 像素點被點亮，仔細觀察這些像素點的點亮順序，確認點亮順序后，可用鼠標在模擬顯示模塊圖的相應位置（模擬圖的每個方格對應顯示模塊的一個像素點） 上按點亮順序點擊方格進行描點；（3）完成打點后即可單擊“下一步”，系統將自動記錄走點順序。

為了更好地幫助用戶確定走點順序，系統還提供重新打點、回退、復位和推演等功能。

2.6 確定行序

除了亮點順序外，還要確定亮點的行序。為了獲取行序，可通過間隔一秒發送一行，每行發一個點，然后記錄其位置即可確定。具體實現方法如下：發送行顯示命令后，觀察顯示驅動板上LED 燈的點亮順序，在行序相對位置上進行對應順序描點。完成后，單擊“下一步”，系統將自動記錄行序。

對于常用規格的顯示屏，通過“2.5 確定走點順序”一節即可確定行序，本步驟可省略，同時為了更好地幫助用戶確定行序，系統還提供重新打行序、回退、復位等功能。

2.7 下載參數，完成智能配置

上述參數都確定后，根據顯示屏數據配置格式，重新組織一下順序和格式，就可下載到顯示屏配置，然后觀察是否正確，如果正確，即完成智能配置。另外，如有必要則可保存到文件，供以后使用；如果不正確，分析一下原因，再重新進行智能配置。

3 結論

本文通過向導式、用戶選擇狀態、自動判斷等方式，實現了一種LED 顯示屏智能配置的方法，并在LED 導航者軟件中應用，得到了用戶的好評。實踐證明，該方法可幫助用戶快速配置、點亮顯示屏，同時降低了顯示屏安裝調試門檻，將專業技術人員從工程安裝中解放出來。今后技術人員無需到現場，普通工程人員就能完成相應工作，只需下載對應數據文件即可，無需重復調試。