LED信息牌的无线网络远程控制系统设计

杨桂花,东 洋，马骏驰

(1.大庆师范学院 机电工程学院，黑龙江 大庆 163712；2. 大庆油田采油一厂 仪表安装维修大队，黑龙江 大庆 163453)

LED信息牌的无线网络远程控制系统设计

杨桂花1,东 洋2，马骏驰1

(1.大庆师范学院 机电工程学院，黑龙江 大庆 163712；2. 大庆油田采油一厂 仪表安装维修大队，黑龙江 大庆 163453)

针对市场需求，提出了通过网络远程控制LED广告牌的新方案，采用2G和先进的2.5G通讯技术，无线传输控制信息牌的显示内容，本设计是以计算机为主控的上位机，单片机作为接收信息、处理信息的核心，发射模块和接收模块均连接在单片机上，实现了对广告牌内容及显示方式的灵活改变，具有较高的性价比。

无线通信；网络控制；LED信息牌

0 引言

近年来，LED信息牌逐渐成为继电视、广播、报纸、杂志之后的又一新传播媒体，在商场、监控中心、广场、车站、医院等公共场所都有日益广泛的应用。随着社会的发展，使得LED信息牌的应用也越来越多，领域也越来越广，这也暴露出一些信牌的问题，如LED信息牌的信息更新受到限制，目前信息的更新大多是以计算机就地更新信息，计算机一次只能更新一台信息牌。这就限制了LED信息牌的发展并不符合现在信息化时代的要求。为了解决这些问题,本文提出了通过网络远程控制LED广告牌的新方案，采用2G和先进的2.5G通讯技术，以PC机为上位机，以单片机为核心控制发射模块和接收模块，最终研制出一种开放式、模块化且可扩展的控制系统。

1 系统总体方案设计

该设计的系统主体由无线通讯的双方组成：第一部分为上位机发送模块，第二部分为下位机接收模块。

上位机的信息发送模块如图1所示：主要由主控计算机、串行通讯接口、GSM通讯模块、SIM卡、外围电路等部分组成。下位机信息接收模块如图2所示：主要由GSM通讯模块、SIM卡、单片机、电源及LED点阵显示屏组成。下位机和上位机通过GSM网络连接在一起。无线LED点阵显示屏系统由TC35i发射模块、TC35i接收模块及单片机等主要芯片组成。

图1 上位机信息发送模块 图2 下位机信息接收模块

2 系统设计

2.1 TC35i模块

TC35i模块是主要通讯模块，能实现远程无线控制，其实物图如图3所示，TC35i主要由六部分组成，分别为：GSM基带处理器、供电部分、ZIF连接器、GSM射频部分、闪存部分、外部接口。通过ZIF连接器与单片机实现电路接口，通过该接口读取或发送TC35i模块中的数据，将是TC35i模块的应用核心。

图3 GSM模块实物图

2.2 单片机系统设计

本设计采用STC12C5A32S2作为主控芯片，单片机控制部分主要实现与TC35i通信并从TC35i的SIM卡中读取短信内容，进行数据处理，最终把短信PDU格式的短信内容通过GT21L16S2W字库芯片(SPI接口)转化成相应的汉字点阵数据，存储在EEPROM中，并把点阵数据送到LED屏上显示。单片机与LED的连接线如图4所示，实物如图5所示。

图4 单片机与LED的连接 图5 单片机与LED连接实物图

2.3 LED显示电路设计

本设计选用32×64点阵屏，最多可显示8个16×16的汉字。此屏由32个如图6所示的LED点阵显示屏组成。

图6 8×8单色LED模块

LED屏的接口为标准16PIN 08接口如下：

表1 LED屏端口分布列表

其中A1、B1、C1、D1为行选信号，STB(LT)为锁存信号，CLK(CK)为时钟信号，R1，R2，G1，G2为显示数据，OE为显示使能，N为地(GND)。

LED屏的显示方式有动态显示和静态显示两种。本设计采用动态扫描逐行点亮的方式，由于动态扫描的方式可以共用一套硬件结构，可以简化电路的结构。动态扫描的速度应该足够快，就可以显示全部信息，由于人眼的视觉暂留现象，就能够看到显示屏上稳定的图形了。

16PIN 08接口中有四个管脚控制行扫描，设计中将这四个管脚与单片机的P2口低四位相连。编程时只需给P2口的低4位赋0x00到0x0F范围值，即可实现行扫描。

3 测试结果

经测试，该控制系统可实现利用计算机或是手机远程发送汉字和字符，通过TC35模块和单片机控制模块实现显示屏动态显示和实时更新的效果。其显示效果如图7所示：

图7 LED信息牌显示效果

4 结语

LED信息牌的无线网络远程控制系统实现通过GSM短信的方式接收文字信息，并将其实时显示在LED信息牌上，且只要在GSM网络覆盖的地方都可安装，彻底改变了LED牌与计算机的连接方式，改变了传统的有线连接方式，消除了有线信息传输控制方式需要工程布线等带来的不便，由于是采用的无线的方式，从而拓展了LED信息牌的应用领域，具有良好的收益前景。

[1] 张慧颖．远程LED显示屏控制系统设计[J]．电子技术与软件工程，2015(22)：123．

[2] 李文仲，段朝玉．短距离无线数据通信入门与实践[M]．北京：北京航天航空大学出版社，2006．

[3] 夏小东．基于单片机的远程无线控制系统设计[J]．煤矿机械，2011，32(8)：222-224．

[责任编辑：崔海瑛]

[参考文献]

[1]

(英文摘要略)

Design of wireless network remote control system based on LED

YANG Gui-Hua1，DONG Yang2，MA Jun-Chi1

(1.Mechanical and Electrical Engineering Institute, Daqing Normal University, Daqing163712, China; 2.Instrument Installation and Maintenance Unit, Daqing Oilfield Production Plant, DaQing163453, China)

杨桂花(1985-)，女，新疆博乐人，讲师，主要从事智能仪器仪表和智能控制系统方向研究。

大庆师范学院青年基金项目“无线网络控制系统的建模与控制”(15ZR09)。

TP391.1

A

2095-0063(2016)06-0013-03

2016-06-28

DOI 10.13356/j.cnki.jdnu.2095-0063.2016.06.004