阅读说明：本技术 一种网络化多臂旋转led图文显示系统及方法 (Networked multi-arm rotary LED image-text display system and method ) 是由 张焱 陈银锋 李也 陈云九 于 2020-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种网络化多臂旋转LED图文显示系统及方法,属于计算机领域。该系统由两部分组成：服务器端和客户机端。服务器端分为文件传输系统和数据库系统,可提供图片传输的功能,支持手机等移动端进行图片、视频的上传；客户机端包括旋转显示模块、数据接收与解析模块、电源模块、电机驱动模块和MCU模块,用于从服务器端接收图片、视频信息并转化为LED灯开关控制信号完成显示。整个系统的工作流程为：在服务器端传入待显示的图片或者视频,经过解析计算之后打包成显示信息传送给客户机,客户机将显示信息转化为网络化图文显示系统的驱动信息,并最终呈现显示效果。本发明显示效果良好、操控方便、直观、趣味性强,适用于立体化的显示场景。(The invention relates to a networked multi-arm rotating LED (light-emitting diode) image-text display system and method, belonging to the field of computers. The system consists of two parts: a server side and a client side. The server side is divided into a file transmission system and a database system, can provide a picture transmission function and supports mobile terminals such as mobile phones and the like to upload pictures and videos; the client end comprises a rotary display module, a data receiving and analyzing module, a power supply module, a motor driving module and an MCU module and is used for receiving pictures and video information from the server end and converting the pictures and the video information into LED lamp switch control signals to complete display. The work flow of the whole system is as follows: the picture or video to be displayed is transmitted into the server, is packaged into display information after being analyzed and calculated, and is transmitted to the client, and the client converts the display information into driving information of the networked image-text display system and finally presents the display effect. The invention has good display effect, convenient operation and control, intuition and strong interest, and is suitable for three-dimensional display scenes.)

一种网络化多臂旋转LED图文显示系统及方法

技术领域

本发明属于计算机领域，涉及一种网络化多臂旋转LED图文显示系统及方法。

背景技术

目前，市面上有多种多样显示方案，但是传统的显示设备形式单一，新颖性欠缺；市面上也有一些旋转显示的解决方案，但是其缺点是显示效果不稳定并且不易操作，更换显示内容的过程较为困难，若能将网络传输和旋转显示结合起来，就能大大提高这种系统的易用性和可操作性。

因此，发明网络化多臂旋转LED图文显示系统，能够较好的符合互联网发展趋势，为广告宣传、信息显示等领域提供新的解决方案，具有较好的实际意义和应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种网络化多臂旋转LED图文显示系统及方法，通过终端设备上传媒体数据至云服务器就能给客户机下达响应指令，从而显示相应的内容。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种网络化多臂旋转LED图文显示系统，该系统包括服务器端和客户机端；

通过服务器端接收使用者上传的图片或者视频信息，并在客户机端通过视觉暂留现象进行显示；

服务器端接收待显示数据并进行处理转换，发送给客户机端之后通过电机和LED灯的配合进行旋转显示；

所述服务器端的组成包括Linux操作系统，网络通信模块和数据处理模块；

所述客户机端的组成包括电源模块、网络通信模块、MCU模块、电机驱动模块、LED驱动模块和数据处理模块；

所述客户机端的硬件组成包括电源模块、MCU及其最小系统、，减速电机及其驱动电路、LED灯组及其驱动模块和WIFI通信模块。

可选的，所述服务器端实现：

(1)部署网页，获取使用者上传的图片/视频数据信息；

(2)将图片/视频信息进行处理，使其易于网络化图文显示系统展现；

(3)将转换好的数据通过数据库保存，生成记录信息；

(4)和客户机建立稳定的TCP连接；

(5)将转换好的信息按照一定的通信协议，打包发送给客户机；

所述客户机端实现：

(1)和服务器建立稳定的TCP连接；

(2)接收到来自服务器发送的图片信息数据信息，并按照预设的通信协议进行解析；

(3)将数据信息处理成LED灯组和电机的驱动信息，并将其以多维数组的形式保存在内存中；

(4)驱动电机和LED灯组进行旋转显示。

基于所述系统的网络化多臂旋转LED图文显示方法，该方法包括以下步骤：

第一步：服务器端和客户机端设备开机启动，完成初始化；

第二步：服务器端和客户机端进行TCP连接，建立通信；之后，客户机向服务器发送本机识别号和相关配置信息，服务器接收到之后将其保存在数据库相应的表单中；

第三步：服务器端开启服务之后，等待使用者通过网页上传图片或者视频信息至服务器；对于图片信息，服务器将直接接受；对于视频信息，服务器将按照预设的帧率对其进行解析；

第四步：服务器在接收到使用者传送的数据之后，会调用数据转换模块，通过坐标变换和通道分离等算法处理之后，将原始信息处理成客户机能够接受的数据信息；这部分信息将被储存在数据库中；

所述坐标变换算法指的是从平面之间坐标系到极坐标系的变换，原始图像的信息尺寸为(X_N,Y_N,P)，其中，X_N指的是图像的宽，Y_N指的是图像的高，P指的是图像的通道数；这是图像在平面直角坐标表示，当图像呈现在圆形区域下，使用极坐标系；即从平面之间坐标系(X,Y)到极坐标系(θ,ρ)进行变换；

第五步：服务器端将数据打包，以一定的通信协议发送给客户机；

第六步：客户机端接收到数据，并将其处理成LED灯组和电机的驱动信号，以此来驱动设备运转，显示图像信息；

所述第六步中的数据处理主要由客户机端单片机部分进行，数据以二维数组的形式保存在内存中，随后供显示模块调用；MCU驱动运动控制模块进行图片/视频显示。

可选的，所述图像的通道数为3。

本发明的有益效果在于：克服了传统单臂旋转显示系统显示效果差，本地化显示内容更新慢的缺点，具有操作简便、显示效果良好、富有新颖性等特点，能够很好地满足用户的需求，提供良好的使用体验。本发明在广告宣传，信息提示等领域由很大市场。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明服务器端功能模块图；

图2为本发明客户机端设备功能模块图；

图3为本发明系统工作流程图；

图4为本发明坐标轴转换示意图；

图5为本发明客户端硬件配合工作示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明分为服务器端和客户机端，服务器端主要负责接收待显示的媒体资料(图片和视频)并进行处理最后进行转发；客户机端主要负责接受数据并驱动显示。

由图1的服务器设备功能模块图可知，服务器端的组成部分为网络传输模块，数据存储模块，数据转换模块和操作系统。在本发明中，服务器基于Linux操作系统运行。所述网络传输模块主要功能是进行C/S通信，建立连接的方式为TCP连接，其功能为将服务器所收到的图片数据发送给客户机端；数据存储模块的实现依托数据库，其功能为将收到的数据暂时存储在数据库相应类目中，作为记录；数据转换模块对数据进行运算，实现了图片从平面直角坐标系到极坐标系的转换。

由图2的客户机端功能模块图可知，客户机端的组成部分为电源模块，数据接收模块和运动控制模块。其中数据接收模块分为网络数据接收部分和数据存储部分；运动控制模块分为数据转换部分、电机驱动部分、LED灯组驱动模块。

由图5的客户机硬件配和工作示意图可知，所述客户机端的硬件组成主要为：电源模块，MCU及其最小系统，减速电机及其驱动电路，LED灯组及其驱动模块，WIFI通信模块。其中减速电机及其驱动电路，LED灯组及其驱动模块用于运动控制，WIFI通信模块用于网络数据接收，MCU及其最小系统为主控制器。

服务器端的功能组成为：(1)部署网页，获取使用者上传的图片/视频数据信息。(2)将图片/视频信息进行处理(对于不同数据类型采用不同的处理方式)，使其易于旋转显示展现。(3)将转换好的数据通过数据库保存，生成记录信息。(4)和客户机建立稳定的TCP连接。(5)将转换好的信息按照一定的通信协议，打包发送给客户机。

客户机端的功能组成为：(1)和服务器建立稳定的TCP连接。(2)接收到来自服务器发送的图片信息数据信息，并按照预设的通信协议进行解析。(3)将数据信息处理成LED灯组和电机的驱动信息，并将其以多维数组的形式保存在内存中。(4)驱动电机和LED灯组进行旋转显示。

系统的运行需要各个模块之间的配合运作，在本发明中运行流程被划分为相对独立的两个部分：服务器端的运行流程和客户极端的运行流程。

由图3的系统工作流程可知，服务器端各个模块之间的配合运作流程如下：

首先服务器开机进行初始化，完成系统配置：部署网页等待使用者进行操作，和客户机建立TCP连接，进行数据库完整性检测。配置完毕之后，等待使用者上传待显示的图片信息和视频信息。如收集到了有效的信息，则对信息的类型进行分类：视频或者图片，并引用相应的处理程序，其核心在于将数据进行坐标轴的转换与通道分离。所述坐标变换算法指的是从平面之间坐标系到极坐标系的变换，原始图像的信息尺寸为(X_N,Y_N,P)，其中，X_N指的是图像的宽，Y_N指的是图像的高，P指的是图像的通道数(此处一般为3)。但这是图像在平面直角坐标表示，当图像呈现在圆形区域下，应使用极坐标系。这里就存在了从平面之间坐标系(X,Y)到极坐标系(θ,ρ)的变换。将数据处理好之后，把数据通过数据库保存，生成记录信息。最后，通过socket连接将数据按照一定的通信协议，打包发送给客户机。即完成一次工作流程。

同时，由图3能够得知，客户机端各个模块之间的配合运作流程如下：

首先系统上电自启，完成初始化配置：硬件初始化和与服务器建立连接。在完成配置后，由网络数据接收模块等待来自服务器的有效信息，若收到有效信息，将对数据进行分类：视频或者图片，并调用相应的处理函数，最终都转为逐帧显示。MCU根据接收到的数据，将他们转化成控制信息，并将其以多维数组的形式保存在内存中。最终MCU驱动运动控制模块进行图片帧的显示。

综上，本发明提供的支持网络化图文显示的多臂旋转显示系统使用包括以下的步骤：

第一步：服务器端和客户机端设备开机启动，完成初始化。

第二步：服务器端和客户机端进行TCP连接，建立通信。之后，客户机向服务器发送本机识别号和相关配置信息，服务器接收到之后将其保存在数据库相应的表单中。

第三步：服务器端开启服务之后，等待使用者通过网页上传图片或者视频信息至服务器。对于图片信息，服务器将直接接受；对于视频信息，服务器将按照预设的帧率对其进行解析。

第四步：服务器在接收到使用者传送的数据之后，会调用数据转换模块，通过坐标变换和通道分离等算法处理之后，将原始信息处理成客户机能够接受的数据信息。这部分信息将被储存在数据库中。

所述坐标变换算法指的是从平面坐标系到极坐标系的变换，原始图像的信息尺寸为(X_N,Y_N,P)，其中，X_N指的是图像的宽，Y_N指的是图像的高，P指的是图像的通道数(此处一般为3)。但这是图像在平面直角坐标表示，当图像呈现在圆形区域下，应使用极坐标系。这里就存在了从平面之间坐标系(X,Y)到极坐标系(θ,ρ)的变换。具体参照图4的平面直角坐标系到极坐标系的转换。

第五步：服务器端将数据打包，以一定的通信协议发送给客户机。

第六步：客户机端接收到数据，并将其处理成LED灯组和电机的驱动信号，以此来驱动设备运转，显示图像信息。

所述第六步中的数据处理主要由客户机端单片机部分进行，数据以二维数组的形式保存在内存中，随后供显示模块调用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。