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全彩LED显示屏信号传输需要保障稳定性
来源: 管理员 | 发布时间: 2020-03-30 | 171 次浏览
  全彩LED显示屏常常用在重大场合的表演或者宣传,如果出现异常,会造成难以估计的损失,因此,全彩LED显示屏信号的传输稳定性需要得到保障。要解决这个问题,首先分析原因,再对症下药。
  1信号的衰减
  不难理解,全彩LED显示屏信号无论借助何种介质传输,都会在传输过程中产生衰减。可以把RS-485传输电缆看成是由若干个电阻、电感和电容联合组成的等效电路。
  导线的电阻对信号的影响很小,可以忽略不计。电缆的分布电容C主要是由双绞线的两条平行导线发生。信号的损失主要是由于电缆的分布电容和分布电感组成的LC低通滤波器。通讯波特率越高,信号衰减也会越大。
  因此,全彩LED显示屏在传输数据量不是很大,传输速率要求不是很高的情况下,通常可以采用9600bp波特率。
  2通信线路中的信号反射
  除了信号衰减之外,影响全彩LED显示屏信号传输的另一个因素是信号反射。阻抗不匹配和阻抗不连续是导致RS-485总线形成信号反射的两个主要原因。
  ①阻抗不匹配,阻抗不匹配主要是485芯片与通讯线路之间的阻抗不匹配。之所以引起反射是因为在通讯线路空闲时,整个通讯线路信号杂乱无章,一旦此类反射信号触发了485芯片输入端的比较器,就会产生错误的信号。通常的解决方法是将RS-485总线的AB线加上一定阻值的偏置电阻,分别拉高和拉低,这样就不会出现不可预知的全彩LED显示屏杂乱信号了。
  ②阻抗不连续,顾名思义,与光从一种媒质进入另一种媒质时所引起的反射是相似的信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。消除这种反射最常用的方法,电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的因此,通讯电缆的另一端同样要跨接一个相同大小的终端电阻。
  通过这种方法可以一定水平减弱信号反射的影响。但是实际全彩LED显示屏应用中,由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特率等应用环境有关,特性阻抗不可能与终端电阻完全相等,因此我不能完全防止信号反射的发生。
  3分布电容对RS-485总线传输性能的影响
  RS-485传输电缆通常多为双绞线,双绞线的两条平行导线之间即会产生电容。同时,电缆和大地之间也同样存在类似很小的电容。由于RS-485总线上传输的信号是由无数的1和“0位所组成的所以当遇到0x01等特殊字节时,电平“0使得分布电容得到充分的时间充电,而当电平“1突然来到时,电容集聚的电荷不能在短时间之内放掉,因此导致信号位的变形,从而影响了整个全彩LED显示屏数据传输的质量。
  所以,一方面我要尽量选用分布电容较小即质量较好的线缆作为通信线,另一方面尽量降低通讯的波特率,给电容充足的时间去放电。
  4制定简单可靠的RS-485通讯协议
  当通讯距离较短,应用环境干扰小的情况下,有时只需要简单的单向通讯就能实现项目的所有功能,但是大部分应用环境并非如此理想。项目前期综合布线的否专业(比如信号线与动力线要保持一定的距离)通讯距离的不可决定性、通讯线路周围干扰水平、通讯线是否采用双绞屏蔽线等等,这些因素都给系统的正常通讯带来极大的影响。于是对于全彩LED显示屏而言制定一套完善的通讯协议就显得尤为重要了具体方法是将数据分包传输,通过将每包数据加上帧头和帧尾的方式将数据打包,其中帧尾留一个字节作为校验字节。下位机通过将自己计算的校验字节与上位机传输过来的校验字节作比较,从而给上位机发出指令,底是重新发送刚刚那包数据还是接着下发下一包数据,就这样一包发完再发下一包,直至发完为止。通过这样一种校验重发机制,就可以抛弃掉出错的概率,使得通讯系统正常运行。
  以上从几个方面简要分析了稳定全彩LED显示屏数据传输的原因和方法,实际中企业还需要根据实际情况分析和研究,才能找到适合自己的方法。

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