畢業(yè)論文-基于GPRS的遠(yuǎn)程LED顯示屏設(shè)計(jì)

1、PAGE 28目錄 TOC o 1-3 h z t 00_緒論 結(jié)論 附錄,1,03_條,3,04_款,4,01_章,1,02_節(jié),2,04_論文正文,5 HYPERLINK l _Toc388042540 緒論 PAGEREF _Toc388042540 h 19 HYPERLINK l _Toc388042541 1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388042541 h 20 HYPERLINK l _Toc388042542 1.1 系統(tǒng)框圖 PAGEREF _Toc388042542 h 20 HYPERLINK l _Toc388042543 1.1.2 框圖說(shuō)明 PAGER

2、EF _Toc388042543 h 20 HYPERLINK l _Toc388042544 1.2 工作流程 PAGEREF _Toc388042544 h 21 HYPERLINK l _Toc388042545 1.2.1 運(yùn)行服務(wù)器 PAGEREF _Toc388042545 h 21 HYPERLINK l _Toc388042546 1.2.2 開(kāi)啟顯示屏 PAGEREF _Toc388042546 h 21 HYPERLINK l _Toc388042547 1.2.3 運(yùn)行客服端 PAGEREF _Toc388042547 h 21 HYPERLINK l _Toc38804

3、2548 2 服務(wù)器軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388042548 h 22 HYPERLINK l _Toc388042549 2.1 系統(tǒng)框圖 PAGEREF _Toc388042549 h 22 HYPERLINK l _Toc388042550 2.1.2 框圖說(shuō)明 PAGEREF _Toc388042550 h 22 HYPERLINK l _Toc388042551 2.2 內(nèi)網(wǎng)穿透過(guò)程 PAGEREF _Toc388042551 h 23 HYPERLINK l _Toc388042552 2.3 上層通信協(xié)議 PAGEREF _Toc388042552 h 23 HYPE

4、RLINK l _Toc388042553 2.3.1 UDP協(xié)議與TCP協(xié)議分析 PAGEREF _Toc388042553 h 24 HYPERLINK l _Toc388042554 3 控制軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388042554 h 25 HYPERLINK l _Toc388042555 3.1 系統(tǒng)框圖 PAGEREF _Toc388042555 h 25 HYPERLINK l _Toc388042556 3.1.2 框圖說(shuō)明 PAGEREF _Toc388042556 h 25 HYPERLINK l _Toc388042557 3.2 MFC界面編 PAGERE

5、F _Toc388042557 h 26 HYPERLINK l _Toc388042558 3.3 點(diǎn)陣數(shù)據(jù)提取 PAGEREF _Toc388042558 h 26 HYPERLINK l _Toc388042559 4 顯示屏設(shè)計(jì)方法 PAGEREF _Toc388042559 h 27 HYPERLINK l _Toc388042560 4.1 硬件模塊框圖 PAGEREF _Toc388042560 h 27 HYPERLINK l _Toc388042561 4.1.2 框圖說(shuō)明 PAGEREF _Toc388042561 h 27 HYPERLINK l _Toc38804256

6、2 4.2 主控模塊設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388042562 h 28 HYPERLINK l _Toc388042563 4.2.1 STM32性能分析 PAGEREF _Toc388042563 h 28 HYPERLINK l _Toc388042564 4.2.2 Altium Designer PCB制作 PAGEREF _Toc388042564 h 28 HYPERLINK l _Toc388042565 4.3 軟件設(shè)計(jì)框圖 PAGEREF _Toc388042565 h 29 HYPERLINK l _Toc388042566 4.3.2 框圖說(shuō)明 PAGEREF _

7、Toc388042566 h 29 HYPERLINK l _Toc388042567 4.3.2.1 LED動(dòng)態(tài)掃描技術(shù) PAGEREF _Toc388042567 h 29 HYPERLINK l _Toc388042568 4.4 關(guān)鍵代碼 PAGEREF _Toc388042568 h 30 HYPERLINK l _Toc388042569 5 系統(tǒng)測(cè)試分析 PAGEREF _Toc388042569 h 37 HYPERLINK l _Toc388042570 5.1 服務(wù)器測(cè)試 PAGEREF _Toc388042570 h 37 HYPERLINK l _Toc38804257

8、1 5.2 控制端測(cè)試 PAGEREF _Toc388042571 h 37 HYPERLINK l _Toc388042572 5.3 顯示屏測(cè)試 PAGEREF _Toc388042572 h 38 基于GPRS的遠(yuǎn)程LED顯示屏設(shè)計(jì) 摘 要LED顯示屏在現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用非常廣泛,但是大部分都是單一的非物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，不能實(shí)現(xiàn)多LED顯示屏,和多控制端同時(shí)在線的分布式組網(wǎng),且在現(xiàn)有的有線傳輸會(huì)增加一定的線路鋪設(shè)開(kāi)支。 為了解決上述問(wèn)題，我們將傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)客戶端服務(wù)器模型，改進(jìn)為適用于LED顯示屏控制的分布式結(jié)構(gòu)。將一個(gè)具有公網(wǎng)IP的主機(jī)作為服務(wù)器，LED顯示屏以GPRS無(wú)線方式登陸服務(wù)器，此時(shí)服務(wù)

9、器將LED顯示屏加入被控制列表中。LED控制端通過(guò)任意一種聯(lián)網(wǎng)方式登陸服務(wù)器，向服務(wù)器申請(qǐng)控制權(quán)，經(jīng)過(guò) 服務(wù)器驗(yàn)證后，即可獲得被控制列表中所有LED顯示屏的控制權(quán)。采用上述GPRS無(wú)線傳輸方式，以及客戶端服務(wù)器模型，實(shí)現(xiàn)了在線控制多LED顯示屏的功能，以及對(duì)其造價(jià)的節(jié)省，使其最大限度的發(fā)揮其宣傳作用?！娟P(guān)鍵詞】： GPRS 物聯(lián)網(wǎng) CS模型 GPRS-based remote LED display designAbstract LED display has been widely applied in real life . But most of them are single non

10、ThingsDesign, failed to achieve multi- LED display large area of publicity and real-time updates , and an increase in the need for additional spending in line laying on the LED signal transmission. To solve the above problems, we traditional client-server computer model to improve the structure of t

11、he LED display for distributed control . One with a public IP hosts as a server , LED display with GPRS wireless login server , then the server will be added to the LED display control list . LED control terminal server through any kind of landing networking , application control over the server , a

12、fter server authentication , you can get control of the control list of all the LED display. GPRS wireless transmission using the above methods , as well as client-server model to achieve a multi -line LED display control functions , as well as its cost savings to maximize its advocacy role .【Key wo

13、rds】: GPRS IOT CS model緒論按照LED屏的數(shù)據(jù)通信模式可分為有線屏幕和無(wú)線屏幕。目前可應(yīng)用于LED屏幕的主要的無(wú)線通信方式有以下幾種。并對(duì)以下幾種無(wú)線通信方式的利弊進(jìn)行分析。尋呼：其原理是把BP機(jī)的信息接收系統(tǒng)嵌入遠(yuǎn)端信息顯示屏的控制板，然后用尋呼的發(fā)送系統(tǒng)將要顯示的信息發(fā)送出去，BP機(jī)收到信息后，通過(guò)顯示屏控制板將信息顯示出來(lái)，用尋呼系統(tǒng)傳送信息雖然可以進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳送，也省掉了遠(yuǎn)程布線的費(fèi)用，降低了產(chǎn)品得成本，但是尋呼系統(tǒng)傳送信息有一定的弊端和缺陷，例如，發(fā)送的文本信息量有限，有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的信息碼，信息的安全性能差等，更重要的是尋呼技術(shù)即將被淘汰，這樣的開(kāi)發(fā)時(shí)沒(méi)有未

14、來(lái)的6。短波：其原理就是通過(guò)短波無(wú)線通信來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信息顯示屏的信息傳送，并通過(guò)反饋信息來(lái)監(jiān)視信息顯示屏的狀態(tài)，基于短波無(wú)線通信的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，主要應(yīng)用在遠(yuǎn)距離測(cè)控系統(tǒng)，雖然可以用短波無(wú)線通信來(lái)解決LED顯示系統(tǒng)的信息傳送問(wèn)題,但短波無(wú)線通信靠無(wú)線電波經(jīng)大氣層中的電離層反射才得以進(jìn)行，因此，信號(hào)受地形，天氣影響，抗干擾性差，不僅如此，無(wú)線電的頻段資源有限，申請(qǐng)頻率手續(xù)繁瑣，傳短信在如今已經(jīng)是個(gè)非常流行的詞，可以說(shuō)是家喻戶曉，利用機(jī)發(fā)短信的方法來(lái)進(jìn)行無(wú)線信息產(chǎn)送不僅操作方便、價(jià)格便宜，而且有反饋信息監(jiān)視顯示屏的狀態(tài)，但手機(jī)發(fā)短信也有一定的弊端，例如，信息容易丟失，延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)送的信息量小等等，雖然

15、發(fā)短信的無(wú)線傳送信息的方法不是很理想，但綜合利弊關(guān)系和性價(jià)比短消息無(wú)線傳送信息是有一定價(jià)值的6。短信：短信在如今已經(jīng)是個(gè)非常流行的詞，可以說(shuō)是家喻戶曉，利用手機(jī)發(fā)短信的方法來(lái)進(jìn)行無(wú)線信息產(chǎn)送不僅操作方便、價(jià)格便宜，而且有反饋信息監(jiān)視顯示屏的狀態(tài)，但手機(jī)發(fā)短信也有一定的弊端，例如，信息容易丟失，延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)送的信息量小等等，雖然發(fā)短信的無(wú)線傳送信息的方法不是很理想，但綜合利弊關(guān)系和性價(jià)比短消息無(wú)線傳送信息是有一定價(jià)值的6。GPRS：其原理是在信息顯示屏的控制板上嵌入一個(gè)GPRS模塊,用于數(shù)據(jù)的無(wú)線接收和發(fā)送，在通過(guò)PC機(jī)上Internet網(wǎng)，經(jīng)過(guò)無(wú)線網(wǎng)把數(shù)據(jù)傳送給帶有GPRS模塊的信息顯示屏，

16、由于GPRS是基于INTENET的，所以傳送數(shù)據(jù)速度快，傳送的信息量大，也方便信息管理和信息加密，GPRS是GSM的升級(jí)產(chǎn)品，也兼容GSM的所有業(yè)務(wù)（包括短信業(yè)務(wù)），所以通過(guò)GPRS不僅可以利用短信傳送信息，而且可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線通信，因此，GPRS理所當(dāng)然成為無(wú)線通信的最佳選擇6。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖LED遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖框圖說(shuō)明該系統(tǒng)以中轉(zhuǎn)服務(wù)器為中心，遠(yuǎn)程控制終端（包括智能手機(jī)，和PC）為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，組成一個(gè)支持多個(gè)遠(yuǎn)程控制端和多LED顯示屏被控端同時(shí)在線，多用戶的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。系統(tǒng)通信質(zhì)量和傳輸效率相對(duì)較高，應(yīng)用范圍較廣。系統(tǒng)中使用GPRS通信協(xié)議和TCP協(xié)議，將具有網(wǎng)絡(luò)功能的GP

17、RS模塊嵌入到LED顯示屏中。在這次設(shè)計(jì)開(kāi)始,結(jié)合了各方面的資料提出了基于GPRS的一種解決方案來(lái)解決LED顯示系統(tǒng)的無(wú)線信息傳送的問(wèn)。本系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程LED顯示屏包括控制終端，網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)服務(wù)器，載有GPRS模塊的LED顯示屏組成。用戶能夠在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方，通過(guò)運(yùn)行PC機(jī)上的LED配套軟件，就能夠輕松的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的更新屏幕的現(xiàn)實(shí)內(nèi)容，并能夠隨時(shí)監(jiān)測(cè)屏幕是否收到損害。及時(shí)通知用戶對(duì)屏幕進(jìn)行維修。工作流程運(yùn)行服務(wù)器為了使控制終端和LED顯示屏端能夠隨時(shí)連接上服務(wù)器，所以要求服務(wù)器主機(jī)必須具有公網(wǎng)IP，并且具有固定的IP或者域名。我們將主機(jī)連接到具有公網(wǎng)IP的網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)行花生殼軟件，將此公網(wǎng)IP綁定到一

18、個(gè)固定的域名。當(dāng)服務(wù)的運(yùn)行起來(lái)后，服務(wù)器將在固定端口監(jiān)聽(tīng)控制終端和LED設(shè)備端的登陸請(qǐng)求，并負(fù)責(zé)雙方的網(wǎng)絡(luò)連接，和數(shù)據(jù)傳輸。開(kāi)啟顯示屏將GPRS模塊通過(guò)串口連接到LED顯示屏主控板，給主控板上電后，主控程序會(huì)通過(guò)AT命令控制GPRS模塊去連接到服務(wù)器。主控程序的作用是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。主控程序的現(xiàn)實(shí)部分，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)從FLAS存儲(chǔ)器中取出，并還原顯示到LED顯示屏。運(yùn)行客服端將客服端軟件安裝到PC或者智能手機(jī)，然后點(diǎn)擊運(yùn)行客服端軟件。在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)的條件下，不同實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制，但是可以通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)本地控制，可以通過(guò)點(diǎn)擊打開(kāi)串口按鈕來(lái)連接LED顯示屏。如果控制終端處于網(wǎng)絡(luò)中，此時(shí)按下網(wǎng)絡(luò)連

19、接按鈕，客服端會(huì)創(chuàng)建UDP客服端，解析服務(wù)器域名，根據(jù)服務(wù)器固定的端口去連接服務(wù)器，將用戶名和密碼發(fā)送給服務(wù)器，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登陸過(guò)程。登陸之后，用戶可以遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)一塊或多塊LED顯示屏的操作。服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖服務(wù)器端軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖框圖說(shuō)明服務(wù)器主要包括動(dòng)態(tài)域名綁定，遠(yuǎn)程控制終端登陸處理，LED端登陸處理，遠(yuǎn)程控制終端與LED端數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)，內(nèi)網(wǎng)穿透等模塊組成。當(dāng)有遠(yuǎn)程控制終端或LED請(qǐng)求登陸時(shí)，服務(wù)器將驗(yàn)證對(duì)方的密碼，驗(yàn)證成功后，服務(wù)器將該連接信息加入到后臺(tái)列表。當(dāng)遠(yuǎn)程控制終端發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器更加后臺(tái)的客服端，LED顯示屏端的列表信息，來(lái)決定雙方的通信方式。在以后的通信過(guò)程

20、中，兩者都本次設(shè)定的通信方式。服務(wù)器在后臺(tái)同時(shí)定時(shí)想遠(yuǎn)程控制的和LED顯示屏端發(fā)送心跳包，及時(shí)更新所有用戶的狀態(tài)，以及相關(guān)信息。具有公網(wǎng)IP的PC（服務(wù)器）內(nèi)網(wǎng)PC或者安卓手機(jī)GPRS模塊發(fā)通知，讓其發(fā)探測(cè)包給PC或者手機(jī)心跳包具有公網(wǎng)IP的PC（服務(wù)器）內(nèi)網(wǎng)PC或者安卓手機(jī)GPRS模塊發(fā)通知，讓其發(fā)探測(cè)包給PC或者手機(jī)心跳包發(fā)送反饋包心跳包轉(zhuǎn)發(fā)反饋包發(fā)探測(cè)包發(fā)數(shù)據(jù) UDP內(nèi)網(wǎng)穿透圖采用UDP內(nèi)網(wǎng)穿透和中轉(zhuǎn)服務(wù)技術(shù)，可以使用任意一臺(tái)能夠聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)來(lái)控制LED顯示屏。并支持LED顯示屏離線數(shù)據(jù)的接收和重傳，以及數(shù)據(jù)發(fā)送成功的確認(rèn)機(jī)制來(lái)防止重要數(shù)據(jù)丟失和提高通信質(zhì)量。1.內(nèi)網(wǎng)PC或者智能手機(jī)和G

21、PRS模塊在具有公網(wǎng)IP的PC協(xié)助下,經(jīng)過(guò)以上6個(gè)步驟，一般情況下可以打通內(nèi)網(wǎng)，讓PC或者安卓手機(jī)和GPRS模塊直接進(jìn)行通信。2.在不能進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)穿透的特殊情況下，我們以具有公網(wǎng)IP的PC作為橋梁，采用中轉(zhuǎn)技術(shù)，讓PC或者智能手機(jī)和GPRS模塊間接進(jìn)行通信。上層通信協(xié)議UDP協(xié)議與TCP協(xié)議分析1.TCP(傳輸控制協(xié)議)，TCP和UDP都是網(wǎng)絡(luò)層通信協(xié)議，是面向連接的安全通信協(xié)議，有三次握手和四次揮手的連接與釋放過(guò)程，通信質(zhì)量高，但是為了此TCP協(xié)議也失去了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性8。2.UDP(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)，UDP是面向無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)層通信協(xié)議，他管數(shù)據(jù)是否能否發(fā)送和安全的發(fā)送到接收方，所以可以擁有

22、的較高的實(shí)時(shí)性。但是我們的LED顯示屏不允許有數(shù)據(jù)丟失，所以UDP協(xié)議也不適合。3自定義上層通信協(xié)議綜合以上，我們的LED顯示數(shù)據(jù)比較大，并且要求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，所以直接使用以上兩種通信方式都不適合。因此我們底層采用UDP傳輸協(xié)議，這樣可以滿足傳輸效率。而上層則采用我們自定義的通信應(yīng)用層通信協(xié)議，通過(guò)出錯(cuò)重傳機(jī)制，數(shù)據(jù)包編號(hào)，握手與揮手，確認(rèn)應(yīng)答，超時(shí)重傳，離線發(fā)送等機(jī)制來(lái)得到通信質(zhì)量的保證。1.握手與揮手過(guò)程在通信之前，要求通信雙方通過(guò)服務(wù)建立連接。結(jié)束通信時(shí)，要求通信雙方通過(guò)服務(wù)器端口連接。這樣方便服務(wù)器對(duì)客服端的管理，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。2. 數(shù)據(jù)包編號(hào)和超時(shí)重傳機(jī)制當(dāng)數(shù)據(jù)包發(fā)送后，若果

23、在一定時(shí)間沒(méi)有收到對(duì)方的回復(fù)確認(rèn)，則重新發(fā)送與上一次報(bào)編號(hào)相同的此數(shù)據(jù)包。確保數(shù)據(jù)包無(wú)丟失。當(dāng)接收方收到此數(shù)據(jù)包后，會(huì)立即給發(fā)送方一個(gè)消息來(lái)確認(rèn)本次數(shù)據(jù)傳輸成功。3. 離線發(fā)送機(jī)制當(dāng)控制端發(fā)送顯示數(shù)據(jù)到LED顯示屏?xí)r，如果對(duì)方突然掉線，或者根本不在線，此時(shí)服務(wù)器會(huì)將數(shù)據(jù)包暫時(shí)保存到服務(wù)器本地，一旦服務(wù)器檢測(cè)到LED端上線，服務(wù)器則重新將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到LED顯示端，這樣卻包數(shù)據(jù)包的不丟失控制軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖控制端軟件設(shè)計(jì)框圖框圖說(shuō)明控制系統(tǒng)軟件是基于MFC開(kāi)發(fā)的，提供了豐富的圖形界面接口和功能?？梢院?jiǎn)單的的通過(guò)界面來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制LED顯示屏的顯示內(nèi)容，顯示的字體，顯示的花樣，屏幕亮度等工作參數(shù)。需

24、要LED控制芯片具有較大的內(nèi)存和比較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。用戶操作界面主要給用戶提供一個(gè)簡(jiǎn)單的操作方式，通過(guò)按鈕就可以發(fā)送所需要的顯示的類容到LED；軟件內(nèi)部主要完成網(wǎng)絡(luò)連接與點(diǎn)陣數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。用戶通過(guò)運(yùn)行PC機(jī)應(yīng)用軟件，在其用戶操作界面上方便快捷的更新LED顯示內(nèi)容以及查看LED設(shè)備是否正常工作。因?yàn)閼?yīng)用軟件內(nèi)部已經(jīng)完成了現(xiàn)實(shí)信息的轉(zhuǎn)換，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接，屏幕運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。用戶只需要點(diǎn)擊相關(guān)按鈕即可完成。MFC界面編MFC是微軟基礎(chǔ)類庫(kù)的簡(jiǎn)稱，他用C+類的思想，封裝了windows的API函數(shù)，提供了許多成熟的類，便于我們進(jìn)行界面開(kāi)發(fā)。MFC相比于VB，更加的靈活，功能更加強(qiáng)大，既可以開(kāi)發(fā)w

25、indows的圖像界面程序，也可以開(kāi)發(fā)其他windows功能的應(yīng)用程序。所以我們不直接用 Windows API 函數(shù)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，而是用基于MFC框架開(kāi)發(fā)，大大簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)步驟，我們科很輕松的開(kāi)發(fā)出功能豐富的界面，再加上MFC庫(kù)，美化我們的界面。我們專注于功能的開(kāi)發(fā)。點(diǎn)陣數(shù)據(jù)提取由于LED顯示是基于點(diǎn)陣的，所以我們要將文字轉(zhuǎn)換為點(diǎn)陣，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給LED顯示。由于我是在windows上編寫的控制軟件，我們使用MFC編寫應(yīng)用程序框架，用C+實(shí)現(xiàn)邏輯功能。取得某個(gè)字符或者漢子對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)比較簡(jiǎn)單，直接從windows的矢量字體庫(kù)提取。使用GetGlyphOutline函數(shù)可以取得T

26、rueType字體的輪廓數(shù)據(jù)。DWORD GetGlyphOutline( UINT nChar, UINT nFormat, LPGLYPHMETRICS lpgm, DWORD cbBuffer, LPVOID lpBuffer, const MAT2* lpmat2) const;顯示屏設(shè)計(jì)方法硬件模塊框圖LED顯示屏硬件設(shè)計(jì)框圖框圖說(shuō)明LED顯示屏硬件模塊包括，有LED點(diǎn)陣屏，MCU主控模塊，GPRS無(wú)線模塊，MAX232串口通訊模塊組成。將GPRS模塊和串口模塊加到普通市面LED屏幕上，使LED顯示屏具有聯(lián)網(wǎng)的功能，既可以實(shí)現(xiàn)有線近距離控制和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制。主控模塊主要負(fù)責(zé)通過(guò)AT命令

27、控制GPRS模塊通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接到服務(wù)器，并接受和處理來(lái)自控制端的命令和顯示數(shù)據(jù)。另一方面主控模塊要實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)刷新LED顯示屏。另外還附加其他輔助模塊。加上光強(qiáng)度監(jiān)測(cè)模塊，用于自適應(yīng)屏幕亮度。加上電壓監(jiān)測(cè)模塊，用于溫度LED屏幕供電電壓，防止電壓波動(dòng)而導(dǎo)致屏幕抖動(dòng)和其他異常情況。主控模塊設(shè)計(jì)STM32性能分析STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的ARM Cortex-M3內(nèi)核，按性能分成兩個(gè)不同的系列，STM32F103“增強(qiáng)型”系列和STM32F101“基本型”系列，增強(qiáng)型系列時(shí)鐘頻率達(dá)到72MHz，是同類產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品，基本型時(shí)鐘頻率為36MHz，以16位

28、產(chǎn)品的價(jià)格得到比16位產(chǎn)品大幅提升的性能，是16位產(chǎn)品用戶的最佳選擇，兩個(gè)系列都內(nèi)置32K到128K的閃存，不同的是SRAM的最大容量和外設(shè)接口的組合,時(shí)鐘頻率72MHz時(shí)，從閃存執(zhí)行代碼，STM32功耗36mA，是32位市場(chǎng)上功耗最低的產(chǎn)品，相當(dāng)于0.5mA/MHz基于以上優(yōu)點(diǎn)，我采用STM32完全可以滿足此項(xiàng)目的要求7。Altium Designer PCB制作Altium Designer，它是一款功能強(qiáng)大的電子設(shè)計(jì)軟件，它的前身是protel，所以有用過(guò)protel軟件的同學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)它的操作界面大致相同，與前幾個(gè)版本相比altium designer 10具有的特點(diǎn)：Altium(前身為

29、Protel國(guó)際有限公司)由NickMartin于1985年始創(chuàng)于塔斯馬尼亞州霍巴特，致力于開(kāi)發(fā)基于PC的軟件，為印刷電路板提供輔助的設(shè)計(jì)。最初的DOS環(huán)境下的PCB設(shè)計(jì)工具在澳大利亞得到了電子業(yè)界的廣泛接受，在1986年中期，Altium通過(guò)經(jīng)銷商將設(shè)計(jì)軟件包出口到美國(guó)和歐洲，隨著PCB設(shè)計(jì)軟件包的成功，Altium公司開(kāi)始擴(kuò)大其產(chǎn)品范圍，包括原理圖輸入、PCB自動(dòng)布線和自動(dòng)PCB器件布局軟件9。軟件設(shè)計(jì)框圖 LED顯示屏軟件設(shè)計(jì)框圖框圖說(shuō)明LED顯示屏上帶的MCU主控芯片通過(guò)GPRS模塊連接到互聯(lián)網(wǎng)，主動(dòng)與服務(wù)器PC機(jī)建立TCP/IP連接，服務(wù)器將LED加入待控制列表中。與此同時(shí)，MCU不

30、斷從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中取出字符數(shù)據(jù)，然后根據(jù)字符內(nèi)碼從內(nèi)碼點(diǎn)陣存儲(chǔ)器里調(diào)出相應(yīng)的內(nèi)碼點(diǎn)陣，最后把點(diǎn)陣數(shù)據(jù)送到LED顯示屏顯示。將GPRS模塊和串口模塊加到普通市面LED屏幕上，既可以實(shí)現(xiàn)有線近距離控制和網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制。另外還附加其他輔助模塊。加上光強(qiáng)度監(jiān)測(cè)模塊，用于自適應(yīng)屏幕亮度。加上電壓監(jiān)測(cè)模塊，用于溫度LED屏幕供電電壓，防止電壓波動(dòng)而導(dǎo)致屏幕抖動(dòng)和其他異常情況。LED動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)LED動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)主要是靠人眼的視覺(jué)停留原理。LED熄滅后，余暉的效應(yīng)，LED還會(huì)保持一段時(shí)間的亮度，由于人的視覺(jué)分辨率大概是20毫秒，如果以間隔20毫秒依次點(diǎn)亮一排LED，人眼就認(rèn)為是一條直線。LED的動(dòng)態(tài)掃描就說(shuō)基于

31、以上技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。關(guān)鍵代碼/*任務(wù)調(diào)度器*/int main(void) uint8_t i;void (*task)() =task0,task1,task2,task3,task4,task5,task6; /獲得任務(wù)PC指針 /ReadUserConfig(&SystemConfig);/讀取用戶配置 SystemMsg.State=SYS_IDLE; SetDefaultConfig(); /缺省設(shè)置 InitUart1();/串口1初始化 InitUart2();/串口2初始化 LedGPIOInit();/LCD端口初始化 OS_InitSysTick(); /系統(tǒng)系統(tǒng)滴答時(shí)鐘初始化

32、while(1)for(i=0; i=SystemConfig.PageMax)SystemMsg.PageIndex=0; task_delay2=TIME_PER_SEC/10;state=1; break;case 1: task_delay2=TIME_PER_SEC/(SystemConfig.TextSpeed*35); if(SetDisplayMode(SystemConfig.TextMode,SystemMsg.pAddr,INIT)=END) task_delay2=TIME_PER_SEC*2;state=2;break; case 2: task_delay2=TIM

33、E_PER_SEC/2; state=0; break; default: task_delay2=TIME_PER_SEC/2;state=0; break; /* 網(wǎng)絡(luò)連接*/void task3(void) ConnectGprsNet();/GPRS網(wǎng)絡(luò)連接/* gprs數(shù)據(jù)處理*/void task4(void) task_delay4=TIME_PER_SEC/100;if(SystemMsg.State=SYS_NET_DATA | SystemMsg.State=SYS_NET_CMD) if(Uart1Handl()=END) if(SystemConfig.PageMax=1 & SystemConfig.PageMax=1 & SystemConfig.PageMax=20) SystemMsg.State=SYS_NORMAL;else SystemMsg.State=SYS_IDLE; /*鑲邊*/void task6(void) task_delay6=TIME_PER_SEC/SystemConfig.EdgeSpeed; SetEdgeMode(SystemConfig.EdgeMode,INIT);系統(tǒng)測(cè)試分析服務(wù)器測(cè)試