基于Android平台的无线led电子屏幕及其控制软件实现路径

宋扬

摘要：传统的LED屏的更新方式采用有线通信技术，大大制约了LED屏幕的大范围应用。Android 系统是当下主流的智能手机操作系统中的一种，该系统平台的授权许可是不收取任何费用的，拥有完善的 SDK 和辅助工具支撑。因此基于Android平台对LED屏幕实现无线控制可以很好的解决这个问题。本文基于Android平台特性，对基于Android平台的无线led电子屏幕的控制软件进行分析和构建，并对设计模型进行了性能检验，为Android平台下设计控制无线LED屏的发展提供理论基础。

关键词：Android 无线 led电子屏幕 控制软件

中图分类号：TP368 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）08-0169-01

1 采用Android平台作为无线LED显示屏控制软件的理由

（1）先进性。无线LED是先进技术的融合，它把计算机的网络互联、移动无线通信系统、LED显示控制等技术运用到一个产品上。

（2）可靠性。Android系统经过了全球化的长期普及应用，全球有无数的安卓手机及平板灯设备在同时运行着，这证明其系统运行具有稳定性与可靠性。本设计使用Android系统有助于保证本系统的可靠运行。

（3）扩展性。Android系统的发展已经比较完善，所以它的控制中心系统扩展性也比较好。就算终端的数量增加了，覆盖范围扩大了，系统功也可以随之增加，升级也可以平稳进行。

（4）实用性。大量的人员选择使用Android手机及平板。使用本系统，就可以方便的通过Android手机和平板向LED发布需要的信息，操作方便、简洁、高效，反应快速，易于进行信息处理和发布。

2 系统总体设计

基于Android平台的LED显示屏控制系统的拓扑结构框图如图1所示。它主要由上位机、下位机和LED显示屏三个部分组成。其中下位机就是LED屏控制器。LED屏控制器与Android平台进行连接，然后两者进行数据传输。在这个过程中，对协议进行解析，并且控制 LED屏显示。LED显示屏在很多复杂的环境中都会使用到，所以下位机部分必须可以稳定可靠的进行工作。因此要降低能量消耗，增强扩展能力。上位机部分主要是手机、平板电脑等便携式设备，要求具备TCP通信服务软件。工作时Android设备介入网络，通过 Android平台与下位机建立通信连接。

3 LED 屏控制器的控制主程序

LED屏控制器主要由MCU主控电路、电源模块、字库电路、LED显示屏等五部分组成。

LED屏控制器的控制主程序的工作流程主要有以下几步：（1）系统初始化；（2）调用与Android平台通信子程序；（3）指示Android平台，与网络连接，再和上位机建立连接；如果没有和网络连接上，则命令重新进行连接。（4）获取Android平台接收到的信息，并进行分析，在再转化为协议解析，把有效数据提取出来；（5）使用字库芯片子程序，把需发布的信息用点阵信息进行转换，并把转换好的数据保存到缓存区；（6）使用LED 屏控制驱动子程序，控制 LED 显示屏，开始显示，把所需要的内容显示出来。

本控制器的设计是采用 Keil MDK 集成环境来完成软件编程设计的，采用了无操作系统的设计，是因为 MCU 对外围电路的驱动功能并不复杂。

Android客户端应尽量满足上诉要求。这系统分为六大模块：分别为：用户登录模块、通讯录备份和恢复模块、文件管理模块、短信备份和恢复模块、拍照上传模块及帮助模块。功能层次图2如下所示。

六大模块的基本定义如下：（1）用户登录模块：可以让用户自行登录，实现自动登录，或者可以授权登录，但是不可以让用户在此注册，老用户可以在没有联网时登录客户端。（2）通讯录备份和恢复模块：用户可以随时随地把通讯录用云端备份，以免丢失，或者在需要时可以随时随地把云端通讯录恢复到本地，这样既简便又美观。这是系统核心模块之一。（3）文件管理模块：用户可以对云端文件进行有效的管理，其中包括文件夹删除、移动，或重命名或新建文件夹，除了这些，还包括备份和下载用户所需要的文件。（4）短信备份和恢复模块：用户可以把短信备份到云端，以免丢失，或把云端短信传到本地，这个模块和通讯记录备份和恢复模块有着异曲同工之处。同样也是系统核心模块之一。（5）拍照上传模块：用户可以利用Android客户端里的相机，来实现即拍即传的方式。（6）帮助模块：该用户是第一次登录客户端时，会跳出一个动画，这是为了让用户了解本产品和产品的使用方法，同时也让相关资源有一定的缓冲时间。

4 性能测试

首先，为了保证显示屏硬件的正常工作，要对显示屏模块进行测试。通过单片机按照常规LED屏幕的通讯方式，反复地向LED显示屏发送不同的数据，以判断显示屏能否正常显示。

其次，测试Android平台与LED硬件的通信模块是否工作正常。可以通过使用串口调试助手、服务器模拟程序、调试等工具测试联网功能和数据传输功能。

在客户端利用connect按键和disconnect键进行连接测试。测试结果如表1所示。

在客户端利用模拟器的按键进行按键测试，测试如表2所示。

5 结语

本系统的设计顺应时代潮流，在Android手机大量普及的情况下，将led控制软件与Android系统联系起来，大大简化了传统led显示屏发布信息的繁琐手续，具有实用性与高效性。

参考文献

[1]彭俊.基于无线数据传输的显示屏设计与实现[J].电光与控制，2013（9）：121-124.

[2]葛洲.基于嵌入式的GPRS远程控制的大屏幕LED显示系统的研究[J].液晶与显示，2013（13）：54-57.

[3]张玉杰.马立云.基于ARM和EPGA的LED显示屏控制系统的设计[J]，计算机测量与控制，2012（5）：98-101.