摘要:结合GPRS技术提出了一种大型LED显示系统设计方案,可以通过手机或者其他信息平台向该系统发送信息控制工作,以实现远程控制。该系统结构简单稳定,操作方便灵活,环境适应能力强,价格低廉,具有广泛的应用前景。
LED显示屏是上世纪80年代后期在全球迅速发展起来的新型信息传播媒体,是集微电子技术、光电子技术、计算机技术、信息处理技术于一体的大型显示系统。它以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作性能稳定而日渐成为显示媒体中的佼佼者,广泛应用于广告、证券、信息传播、新闻发布等方面,是目前国际上较为先进的宣传显示媒体。本文提出一种基于GPRS和I2C总线结构的大型LED显示屏系统的设计方法,该系统首先允许客户在上位机对要显示的数据和图像进行处理,然后用GPRS模块发送信息,远程分布的GPRS模块接收远程控制和信息的内容,经过CPU单元处理后,通过I2C总线控制信息在各个终端的显示。系统中大型LED显示屏显示点阵为320×256像素,划分为32个显示模块,其中每个显示模块中的显示屏为长方形,含160×16个像素,由40个8×8的LED点阵块组合而成。
1、系统总体方案
该数据显示系统主要由上位机软件管理模块、GPRS的发送和接收模块、LED显示终端等部分组成,该系统框图如图所示。上位PC机功能为接收用户输入信息,将其通过RS-232串口发送给GPRS的发送和接收模块进行数据的传输。上位机管理模块是用户和该系统进行直接交流的平台,用户通过PC上位机管理软件输入要在LED点阵屏显示的文字和命令以及各种图像,可以选择静止、从下向上移、从右向左移、闪烁等显示方式,也能改变字体和移动速度等。远程的GPRS的发送和接收模块主要的功能是将接收到上位机的信息,及时准确地传送到希望的显示终端,本设计主要是通过I2C总线传送给各个显示终端。显示终端由多块LED点阵屏模块组成,每块点阵屏模块有16×160点阵,可以显示10个16×16点阵汉字。本系统采用I2C总线进行控制单元和每个显示终端的通信,LED点阵屏模块由MSP430F169单片机控制,能接收自身地址数据并控制显示。

3.2 上位机管理软件设计
在基于GPRS的LED的显示系统中,上位机机管理软件主要负责文本信息的编辑,对显示的数据根据TEXT或PDU模式进行编码,然后通过GSM的发送模块把信息发送出去。上位机软件使用可视化编程工具VisualC++6.0开发,首先根据LED显示屏的大小设置上位机文字和图像处理的尺寸,然后对输入的数据和图像进行编辑,最后把提取有用的数据通过通信接口传给下位机。在通信的过程中为了保证应用的广泛性,PC机的控制系统中采用了Microsoft Visual C++6.0开发工具中非常好用的多线程串口编程工具CSerialPort类,与自带的MSComm控件相比,这个类打包的时候不需要加入其他的文件,而且函数都是开放透明的允许用户改造。
4、小结
通过终端处理单元可以接收GPRS模块发送的数据,然后将数据通过I2C总线传给各个显示终端。终端显示采用串行移位输出方式可以实现一组字符的各种预定模式显示。本电路可扩展实现由30多个160×16点阵LED模块组成的LED电子显示屏显示控制。经实际应用表明,该电路稳定可靠,效果良好,具有一定的实用价值。但是本设计所用的控制卡只能控制显示屏的单色显示,如果能显示双色,甚至三色那就更方便了。如何使LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像,甚至视频,这需要在数据的存储和处理算法方面进一步研究。
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