LED信息牌的无线网络远程控制系统设计

第36卷第6期2016年11月
大庆师范学院学报
JOURNAL OF DAQING NORMAL UNIVERSITY
Vol. 36 No. 6
November, 2016
DOI 10. 13356/j. cnki. jdnu. 2095-0063. 2016. 06. 004
LED信息牌的无线网络远程控制系统设计
杨桂花\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;.大庆油田采油一厂仪表安装维修大队，黑龙江大庆163453)
摘要: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。

关键词：无线通信；网络控制；LED信息牌
作者简介: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。

基金项目：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)。

中图分类号:TP391.1 文献标识码:A文章编号:2095-0063 (2016) 06-0013-03 收稿日期:2016-06-28
0引言
近年来，L E D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L E D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L E D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 L E D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L E D广告牌的新方案，采用2G 和先进的2.5G通讯技术，以P C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、G S M通讯模块、S I M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G S M通讯模块、S I M卡、单片机、电源及L E D 点阵显示屏组成。

下位机和上位机通过G S M网络连接在一起。

无线L E D点阵显示屏系统由T C35i发射 模块、T C35i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
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2系统设计
2.1TC35i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32x64点阵屏，最多可显示8个16x16的汉字。

此屏由32个如图6所示的LED点阵显示屏组成。

■•馨■•馨•警
图6 8x8单色LED模块
LED屏的接口为标准16PIN08接口如下:
表1 LED屏端口分布列表
端口号端口名称端口号端口名称端口号端口名称端口号端口名称
1N5N9R113N
2A16C110G114STB
3N7OE11R215N
4B18D112G216CLK
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)。

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L E D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。

16PIN08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O x O F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T C35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
l e d信息牌的无线网络远程控制系统实现通过G S M短信的方式接收文字信息，并将其实时显示在 L E D信息牌上，且只要在G S M网络覆盖的地方都可安装，彻底改变了 L E D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 L E D信息牌的应用领域，具有良好的收益前景。

[参考文献]
[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.
[]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]
Design of wireless network remote control system based on LED
YANG Gui-Hua1 ,D0NG 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)
(英文摘要略)
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