首页 > 工艺制品 专利正文
一种模块化组合装配的多功能发送卡系统的制作方法

时间:2022-01-19 阅读: 作者:专利查询

一种模块化组合装配的多功能发送卡系统的制作方法

1.本实用新型涉及led显示屏所使用的图像处理系统中的发送功能部分,更具体的涉及一种体积小巧、集成度高、能够以模块化组合装配的方式插接到不同种类母板上以实现多种功能的发送卡系统。


背景技术:

2.led视频处理器与控制系统形成集成趋势,以往图像内容处理和控制传输系统分别处于上下环节,随着行业的发展、系统的复杂化及技术的成熟化,市场需要能够将led视频处理器与控制系统这两套原本处于上下环节上的系统进行整合,如何将led发送卡更好的与led视频处理器结合成为摆在行业研发人员面前的难题。led显示屏的图像处理系统中,通常根据功能分为三大块,即led发送卡,led接收卡和控制软件。
3.现有的led发送卡大多是作为独立使用的产品或与led视频处理器配合使用。通常led发送卡单独与上位机连接向led显示屏的led接收卡传输视频信号,就可以在led显示屏上以较为简单的方式播放视频或画面。然而,在一些对视频播放效果有较高或特殊要求的场景中,特别是led显示屏的尺寸较大时,只单一地使用led发送卡处理上位机发送的视频信号就无法满足上述播放条件,因此需要将led发送卡与led视频处理器配合使用,为了方便收纳及连接,一些led视频处理器的机壳内部设有用于容置led发送卡的容腔。现有的led发送卡其体积较大、板载器件及信号接口过多,必然会占据led视频处理器内较大的空间,而且其与led视频处理器的主板间需要通过较多种类的、不同规格的线缆及相应的板载器件及信号接口连接以实现电力及数据沟通,势必会造成led视频处理器内部布线繁琐且杂乱,装配不便且功耗过高,发热量大,影响装置使用寿命。
4.因此,需要对现有的led显示屏所使用的图像处理系统中的发送功能部分进行改进以克服上述缺陷。


技术实现要素:

5.综上所述,本实用新型的目的在于提供一种体积小巧、集成度高,能够以模块化组合装配的方式插接到led发送卡母板或视频处理器母板上以实现多种功能的发送卡系统,从而满足不同场景对led显示屏播放效果的不同需求。
6.为解决本实用新型所提出的技术不足,采用的技术方案为:
7.一种模块化组合装配的多功能发送卡系统,其特征在于,包括有:
8.母板,种类为led发送卡母板或者视频处理器母板,所述母板上设有用于同上位机进行数据及电力传输的板载信号接口和与母板的种类相对应的识别码;
9.迷你发送卡模块,通过连接座可拆卸的组合装配在所述的母板上,并通过所述的连接座供电并与母板上的器件进行数据传输;所述的迷你发送卡模块上设有用于识别所述识别码以确认其所连接的母板的种类的id识别电路,和与所述的led发送卡母板及所述的视频处理器母板相匹配的执行程序;迷你发送卡模块组合装配在相应的母板上后自主选择
并运行相应的所述执行程序以实现led发送卡或视频处理器的功能。
10.具体的,所述的迷你发送卡模块包括有通过所述连接座与所述母板上的所述板载信号接口连接的视频信号传输模块、控制模块和网络输出模块,所述的控制模块连接在所述的视频信号传输模块与所述的网络输出模块之间,网络输出模块通过连接于板载信号接口上的网线与led显示屏的接收卡连接。
11.具体的,所述的视频信号传输模块包含有两路rgb444信号通道,通过所述的板载信号接口与所述上位机连接以接收并解码视频信号,并将解码后的视频信号传输给所述的控制模块处理。
12.具体的,所述的控制模块通过所述的板载信号接口接入所述的上位机,以在上位机的控制软件驱动下完成所述迷你发送卡模块的配置与测试。
13.进一步的,所述的控制模块包括有mcu控制器和与其连接的fpga,所述的mcu控制器控制所述fpga处理视频信号的方式并调整其输出状态,fpga根据mcu控制器的指令把由所述视频信号传输模块输入的视频信号编码处理后打包发送给所述的网络输出模块。
14.进一步的,所述的网络输出模块包括有两个千兆phy芯片和两个网络变压器,所述的板载信号接口包括有两个千兆phy网口,每个所述的网络变压器皆通过所述的连接座连接在一个所述的千兆phy芯片与一个所述的千兆phy网口之间。
15.具体的,所述的母板上设有与所述板载信号接口连接的、用于接收上位机发送的视频信号并转换为可供所述迷你发送卡模块读取并处理的ttl图像信号的hdmi接收芯片和/或dvi接收芯片。
16.进一步的,所述的板载信号接口包括有dvi接口、hdmi接口和rj45接口。
17.进一步的,所述的迷你发送卡模块上设有一个连接指示灯和一个状态指示灯,迷你发送卡模块与led显示屏的接收卡握手连接成功状态下所述的连接指示灯点亮,迷你发送卡模块故障状态下所述的状态指示灯常亮,迷你发送卡模块正常工作状态下状态指示灯慢闪,迷你发送卡模块进行数据传输状态下状态指示灯快闪。
18.进一步的,所述的视频处理器母板设于led视频处理器中,通过所述的板载信号接口与上位机连接以接收视频信号并转换为可供所述迷你发送卡模块读取并处理的ttl图像信号;迷你发送卡模块通过所述连接座与视频处理器母板的输出端连接以接收所述的ttl图像信号,并按照视频处理器母板的指令要求对ttl图像信号进行缩放、切换、截取操作,以实现led视频处理器与led发送卡功能的融合。
19.本实用新型的有益效果为:
20.1、本实用新型的迷你发送卡模块是一种高度集成化的微型功能模块,通过连接座可快速插拔的与母板以模块化组合装配的方式配合使用,体积小巧、不占空间,拆装灵活、使用方便。
21.2、实际使用时,将本实用新型的迷你发送卡模块装设在led发送卡母板上即可构成可单独连接上位机使用的led发送卡,通过母板上的板载信号接口与上位机连接实现led发送卡的功能。将迷你发送卡模块装设在视频处理器母板上即可构成led视频处理器与led发送卡的组合式图像处理系统,相较于现有技术,本实用新型的迷你发送卡模块与视频处理器母板共用其上的板载信号接口与上位机连接,并通过连接座与视频处理器母板进行数据及电力连接,无需使用多种类、多型号的不同线缆将二者连接,使得led视频处理器内部
的布线更加简洁,安装及使用极为方便,且不必为led发送卡预留容置空间,极大地降低了对led视频处理器内部空间的占用,可以降低led视频处理器机壳的整体尺寸。
22.3、本实用新型的迷你发送卡模块本身并不包含有体积较大、较占空间的板载信号接口,只通过多功能的连接座就可以实现与母板间的电力及数据信号沟通,并利用母板上设置的板载信号接口与上位机连接实现相应的功能,减少了外围器件的数量和产品整体的尺寸,因此可以将本实用新型的迷你发送卡模块的pcb板尺寸进一步缩小,极限压缩其整体尺寸,便于以模块化组合装配的方式将本实用新型的迷你发送卡模块集成在其他不同种类的母板上而实现多功能使用的目的。
23.4、本实用新型将现有led发送卡的结构进行了改进,使其成为一个高度集成的迷你发送卡模块装配在不同种类的母板之中,从而实现led发送卡和led视频处理器的相应功能,不仅可以减少对系统的更新,实现对旧有资源更好的利用,还可以将本实用新型的迷你发送卡模块作为模块化产品提供给led大屏厂家进行系统集成。
24.5、本实用新型的迷你发送卡模块可以装配在不同种类的母板中,通过其上的id识别电路自动识别母板上的识别码,从而分辨出其所连接的母板产品的种类,继而根据母板的种类自动选择并运行与其相配合的执行程序完成相应的功能设计,继而实现led发送卡或者led视频处理器的相应功能。
附图说明
25.图1为本实用新型电路原理方框图一;
26.图2为本实用新型电路原理方框图二;
27.图3为本实用新型电路原理方框图三。
具体实施方式
28.以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型的结构作进一步地说明。
29.参照图1至图3中所示,本实用新型:
30.一种模块化组合装配的多功能发送卡系统,包括有尺寸相对较大的母板1和尺寸较小的迷你发送卡模块2,所述的迷你发送卡模块2通过多功能的连接座3可快速插拔的组合装配在所述的母板1上,并通过所述的连接座3供电并与母板1上的器件进行数据传输。
31.具体的,所述母板1的种类为led发送卡母板11或者视频处理器母板12,在不同种类的母板1上皆设有用于同上位机4进行数据及电力传输的板载信号接口13和与母板1的种类一一对应的不同种类的识别码14。相配合的,在所述的迷你发送卡模块2上配置有用于识别不同种类的识别码14以确认该迷你发送卡模块2所连接的母板1的种类的id识别电路21和与所述led发送卡母板11及所述视频处理器母板12相匹配的不同种类的执行程序(图中未画出),以在迷你发送卡模块2组合装配在相应的母板1上后可以根据母板1的种类自主选择并运行相应的执行程序以实现led发送卡或视频处理器的功能。
32.通过上述技术手段,本实用新型具有以下技术效果:
33.首先,本实用新型的迷你发送卡模块2是一种高度集成化的微型功能模块,通过连接座3可快速插拔的与母板1以模块化组合装配的方式配合使用,体积小巧、不占空间,拆装
灵活、使用方便。
34.实际使用时,将本实用新型的迷你发送卡模块2装设在led发送卡母板11上即可构成可单独连接上位机4使用的led发送卡,通过母板1上的板载信号接口13与上位机4连接实现led发送卡的功能。将迷你发送卡模块2装设在视频处理器母板12上即可构成led视频处理器与led发送卡的组合式图像处理系统,相较于现有技术,本实用新型的迷你发送卡模块2与视频处理器母板12共用其上的板载信号接口13与上位机4连接,并通过连接座3与视频处理器母板12进行数据及电力连接,迷你发送卡模块2的信号输入及输出都是通过连接座3来实现的,无需使用多种类、多型号的不同线缆将迷你发送卡模块2和视频处理器母板12连接,集成度更高,使得led视频处理器内部的布线更加简洁,安装及使用极为方便,且不必为led发送卡预留容置空间,极大地降低了对led视频处理器内部空间的占用,可以降低led视频处理器机壳的整体尺寸。
35.同时,本实用新型的迷你发送卡模块2本身并不包含有体积较大、较占空间的板载信号接口13,只通过多功能的连接座3就可以实现与母板1间的电力及数据信号沟通,并利用母板1上设置的板载信号接口13与上位机4连接实现相应的功能,减少了外围器件的数量和产品整体的尺寸,因此可以将本实用新型的迷你发送卡模块2的pcb板尺寸进一步缩小,极限压缩其整体尺寸,便于以模块化组合装配的方式将本实用新型的迷你发送卡模块2集成在其他不同种类的母板1上而实现多功能使用的目的。
36.而且,本实用新型将现有led发送卡的结构进行了改进,使其成为一个高度集成的迷你发送卡模块2装配在不同种类的母板1之中,从而实现led发送卡和led视频处理器的相应功能,不仅可以减少对系统的更新,实现对旧有资源更好的利用,还可以将本实用新型的迷你发送卡模块2作为模块化产品提供给led大屏厂家进行系统集成。
37.另外,本实用新型的迷你发送卡模块2可以装配在不同种类的母板1中,通过其上的id识别电路21自动识别母板1上的识别码14,从而分辨出其所连接的母板1产品的种类,继而根据母板1的种类自动选择并运行与其相配合的执行程序完成相应的功能设计,继而实现led发送卡或者led视频处理器的相应功能。
38.具体的,参照图2及图3所示,本实用新型的迷你发送卡模块2包括有通过所述连接座3与所述母板1上的所述板载信号接口13连接的视频信号传输模块22、控制模块23和网络输出模块24,所述的控制模块23连接在所述的视频信号传输模块22与所述的网络输出模块24之间,网络输出模块24通过连接于板载信号接口13上的网线与led显示屏6的接收卡5连接。
39.本实用新型的迷你发送卡模块2上集成有视频信号传输模块22、控制模块23和网络输出模块24,实际使用时,通过连接座3和母板1上的板载信号接口13与上位机4连接以接收视频信号及实现5v供电。板载信号接口13与上位机4连接将视频信号通过连接座3传输给视频信号传输模块22,继而由视频信号传输模块22将tmds格式的视频信号转为ttl格式的图像信号并传输给控制模块23进行处理,继而由控制模块23对输入的ttl格式的图像信号进行编码处理后打包发送给网络输出模块24,并最终经由连接座3、板载信号接口13和网线将处理后的视频信号传输给接收卡5并经由led显示屏6播放。
40.进一步的,参照图所示,本实用新型的视频信号传输模块22包含有两路rgb444信号通道221,通过所述的板载信号接口13与所述上位机4连接以接收并解码上位机4发送的
tmds格式的视频信号,并将解码成ttl格式的图像信号传输给所述的控制模块23进行进一步的图像处理。
41.本实用新型通过两路rgb444信号通道221接收由母板1上的板载信号接口13传入的、由上位机4发送的视频信号,最大可接收并处理分辨率4k的视频信号,信号接收能力强,有利于提高led显示屏6的视频播放清晰度。
42.进一步的,参照图2及图3所示,本实用新型的控制模块23通过连接座3及母板1上的板载信号接口13接入上位机4,以在上位机4的控制软件驱动下完成本实用新型迷你发送卡模块2的配置与测试。
43.进一步的,参照图2及图3所示,本实用新型的控制模块23包括有mcu控制器231和与其连接的fpga232,fpga232与视频信号传输模块22连接以接收转换成ttl格式的图像信号。
44.所述的mcu控制器231通过连接座3及板载信号接口13连接上位机4,并在上位机4的控制软件驱动下完成控制模块23的配置与测试,并按照设定好的配置控制所述fpga232处理视频信号的方式并调整其输出状态。
45.所述的fpga232根据mcu控制器231的指令把由视频信号传输模块22输入的视频信号编码处理后打包发送给所述的网络输出模块24。
46.具体的,本实用新型的网络输出模块24包括有两个千兆phy芯片241和两个网络变压器242,所述的板载信号接口13包括有两个千兆phy网口131,每个所述的网络变压器242皆通过所述的连接座3连接在一个所述的千兆phy芯片241与一个所述的千兆phy网口131之间。
47.具体的,本实用新型母板1上的两个千兆phy网口131皆为rj45接口。本实用新型的迷你发送卡模块2作为一个高度集成化的功能模块,剔除了绝大多数的外设接口,其网络输出模块24本身并不包含有用于插接网线的rj45接口,此种设计极大地降低了本实用新型迷你发送卡模块2的整体尺寸。而且迷你发送卡模块2的网络输出模块24本身并不直接连接网线,而是通过连接座3和连接在rj45 接口上的网线与led显示屏6的接收卡5连接,避免了迷你发送卡模块2通过连接座3以外的其他形式的接口与母板1连接,无其他额外的外设接口,使得本实用新型迷你发送卡模块2与母板1间的连接更加简洁、方便,集成度更高。
48.实际使用时,迷你发送卡模块2的视频信号输入和控制信号皆通过连接座3引出,如果需要实现迷你发送卡模块2的相应功能则需要对应相应种类的连接座3,且信号定义需要符合迷你发送卡模块2的电气特性。
49.一般来说,连接座3涉及的信号主要可以分为3类,其一为输入lvttl3v3信号,采用bt1120接口协议,主要信号有像素时钟dclk、行同步信号hs、场同步信号vs、及数据d[29:0]。连接外部通信控制串口信号txd/rxd,可接收外部mcu或者中控的命令信号,查询或改变迷你发送卡模块2的状态。
[0050]
其二为自动识别id信号,通过连接座3及板载信号接口13输入lvttl3v3信号,迷你发送卡模块2的连接座3中有4根线对应接入控制模块23的mcu控制器231的相应管教,实际使用时可根据输入的自动识别id信号来判断迷你发送卡模块2具体被装配在哪一种母板1之上,从而加载对应的固件。
[0051]
其三为输出差分信号,由千兆phy芯片241编码后经网络变压器242经连接座3及
rj45接口传输给网线以增强视频信号输出的传输能力。
[0052]
进一步的,参照图2及图3所示,本实用新型的母板1上设有与所述板载信号接口13连接的、用于接收上位机4发送的视频信号并转换为可供所述迷你发送卡模块2读取并处理的ttl图像信号的hdmi接收芯片15和dvi接收芯片16。实际使用时可根据上位机4发送的不同种类的视频信号用相应的hdmi接收芯片15或者dvi接收芯片16来接收,并最终将不同格式的视频信号转换成本实用新型迷你发送卡模块2可接收并处理的ttl格式的图像信号。
[0053]
由于本实用新型迷你发送卡模块2的视频信号传输模块22包含有两路rgb444信号通道221,可支持2路1080p的bt1120接口输入,因此母板1上需焊接与之相对应的板载信号接口13。本实用新型通过hdmi接收芯片15或者dvi接收芯片16将上位机4发送的tmds格式的视频信号转换为ttl3v3信号,并最终将转换后的视频信号发送至迷你发送卡模块2的视频信号传输模块22中做为图像源。母板1通过高速的连接座3与迷你发送卡模块2对接并实现视频信号的传输,高速的连接座3可有效减少视频信号传输过程中的损失和失真,保证了本实用新型信号处理的可靠性及视频播放的清晰度。
[0054]
本实用新型将hdmi接收芯片15和dvi接收芯片16焊接在母板1上,并通过板载信号接口13与上位机4连接以接收不同格式的视频信号,有利于降低本实用新型迷你发送卡模块2的整体尺寸,将迷你发送卡模块2装配在led发送卡母板11上后即可配合hdmi接收芯片15并通过板载信号接口13实现与上位机4的数据及电力连接,在保证迷你发送卡模块2的高度集成化前提下实现led发送卡的完整功能。
[0055]
进一步的,参照图2及图3所示,本实用新型的板载信号接口13包括有用于信号输入的dvi接口132、hdmi接口133和用于信号输出的rj45接口。
[0056]
本实用新型的板载信号接口13上设有多种用于信号输入及输出的接口,保证了本实用新型的母板1可以连接多种上位机4并接收多种视频信号源,提高了本实用新型的适用性。
[0057]
需要说明的是,本实施例只是本实用新型一种优选的实施方式,并不是对本实用新型的限制。在其他一些实施例中,板载信号接口13也可以包括较原始的vga接口及av接口等以丰富本实用新型可接收的视频信号种类,或者丰富可连接的上位机4的种类。
[0058]
进一步的,参照图2及图3所示,本实用新型的迷你发送卡模块2上设有一个连接指示灯25和一个状态指示灯26,迷你发送卡模块2与led显示屏6的接收卡5握手连接成功状态下所述的连接指示灯25点亮,迷你发送卡模块2故障状态下所述的状态指示灯26常亮,迷你发送卡模块2正常工作状态下状态指示灯26慢闪,迷你发送卡模块2进行数据传输状态下状态指示灯26快闪。
[0059]
本实用新型设置的连接指示灯25和状态指示灯26可以准确地反映出本实用新型迷你发送卡模块2的连接及运行状态,便于用户观察了解本实用新型的运行状态并及时发现问题及处理,方便了用户使用及维护。
[0060]
实际装配时,可将本实用新型的迷你发送卡模块2通过连接座3插接在led发送卡母板11上共同构成一个具有完整功能的、可独立于led视频处理器单独与上位机4连接使用的led发送卡,迷你发送卡模块2通过id识别电路21和识别码14自动确认母板1的种类并自主选择运行相应的执行程序来自主完成对迷你发送卡模块2的配置及检测。若上位机4是电脑,则可在连接后使用电脑上的控制软件手动操作完成对迷你发送卡模块2的配置及测试。
[0061]
同理,也可将本实用新型的迷你发送卡模块2通过连接座3插接在led视频处理器7中的视频处理器母板12上,连接后本实用新型的迷你发送卡模块2集成到led视频处理器7的图像处理系统中,实现迷你发送卡模块2与led视频处理器7的输出端间的连接,继而借由视频处理器母板12上的板载信号接口13实现与上位机4的连接,从而接收并处理由led视频处理器7转换来的ttl格式的图像信号,并按照视频处理器母板12的指令要求对ttl图像信号进行缩放、切换、截取操作,以实现led视频处理器7与led发送卡功能的融合。
[0062]
将本实用新型的迷你发送卡模块2以模块化组合装配的方式直接插接在视频处理器母板12上,相较于现有led视频处理器7中通过多种规格及型号的线缆连接大尺寸的led发送卡的结构,本实用新型可以解决led发送卡与led视频处理器7组合时内部布线杂乱、安装及使用不便的问题,且能够降低产品的功耗及发热量,提高产品使用可靠性及使用寿命。另外,尺寸较小的迷你发送卡模块2并不会占据led视频处理器7内部较多的空间,有利于生产企业缩小led视频处理器7整体的体积,从而便于安装及使用。
[0063]
上述实施例仅仅为了表述清楚本实用新型的具体一种实施方式,并不是对本实用新型的实施方式的限定。对于本领域技术人员来说,依据本实用新型可以推导总结出其他一些对母板1、迷你发送卡模块2、连接座3、led发送卡母板11、视频处理器母板12、板载信号接口13等的调整或改动,在此就不进行一一列举。凡是依据本实用新型的精神和原则之内做出的任何修改、替换或改进等,均应包含在本实用新型的权利要求保护范围内。