基于GPRS的大屏幕LED顯示系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

　　圖3 LED 驅動電路示意圖

　　3 系統(tǒng)軟件設計

　　系統(tǒng)軟件設計包括上位機軟件的設計、下位機程序設計兩部分。上位機軟件完成圖像和文字的編輯， 通過計算機串行接口把顯示數(shù)據(jù)傳送到GPRS 的發(fā)送模塊上。GPRS 發(fā)送模塊把信息及時地傳到終端顯示控制卡的GPRS 的接收部分， 然后終端的CPU 控制單元把接收的數(shù)據(jù)進行分割處理后通過I2C 總線傳給各個顯示終端， 并且完成顯示數(shù)據(jù)不同方式的處理。

　　3.1 下位機程序設計

　　下位機程序設計主要由兩個部分構成： （1）GPRS 的發(fā)送單元的程序設計， 該單元把上位機處理好的顯示信息及時準確地傳到遠程的終端控制單元； （2） 終端控制單元的程序設計， 該單元主要完成接收GPRS 發(fā)送過來的信息然后把數(shù)據(jù)分割后傳給各個顯示終端。本文主要介紹第二部分的程序設計。

　　該下位機軟件設計包括主程序、顯示子程序和通信服務程序的設計。主程序主要完成中斷的初始化和串口的初始化設置。顯示程序主要完成數(shù)據(jù)的各種顯示， 顯示部分采用動態(tài)掃描的方式， 實現(xiàn)對顯示屏要顯示的漢字、圖像、字符等數(shù)據(jù)信息進行傳輸控制以及顯示等功能。通信服務程序主要完成GPRS 的數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)的分割處理、數(shù)據(jù)的發(fā)送等任務。本文采用模塊化程序設計， 程序各部分的功能由各個模塊分別實現(xiàn)。程序模塊有： 系統(tǒng)初始化模塊、GPRS 通信模塊、數(shù)據(jù)的處理和存儲模塊、I2C 通信模塊。為了保證系統(tǒng)工作的實時性和高效性， 本系統(tǒng)采用了實用單片機系統(tǒng)MS3 ，MS3 是一套針對MCU51 的開發(fā)平臺， 借簽了VC 編程的消息機制，把各個功能有效地組織起來。RTOS 的系統(tǒng)時鐘， 實現(xiàn)高效的按鍵掃描和快速的響應中斷， 執(zhí)行例行程序。顯示終端主程序如圖4 所示。

　　圖4 顯示終端主程序流程圖

　　GPRS 通信模塊主要的功能是接收到GPRS 發(fā)送模塊的信息，然后從外面的Flash 中查詢相應的代碼，然后在顯示終端顯示信息，顯示屏可按不同顯示方式進行漢字或表格顯示。GPRS 接收模塊設計程序的流程圖如圖5 所示。

　　圖5 GPRS 接收模塊設計程序流程圖

　　3.2 上位機管理軟件設計

　　在基于GPRS 的LED 的顯示系統(tǒng)中， 上位機機管理軟件主要負責文本信息的編輯， 對顯示的數(shù)據(jù)根據(jù)TEXT 或PDU 模式進行編碼， 然后通過GSM 的發(fā)送模塊把信息發(fā)送出去。上位機軟件使用可視化編程工具VisualC++6.0 開發(fā)， 首先根據(jù)LED 顯示屏的大小設置上位機文字和圖像處理的尺寸， 然后對輸入的數(shù)據(jù)和圖像進行編輯， 最后把提取有用的數(shù)據(jù)通過通信接口傳給下位機。在通信的過程中為了保證應用的廣泛性，PC 機的控制系統(tǒng)中采用了Microsoft Visual C++6.0 開發(fā)工具中非常好用的多線程串口編程工具CSerialPort 類， 與自帶的MSComm 控件相比， 這個類打包的時候不需要加入其他的文件，而且函數(shù)都是開放透明的允許用戶改造。

4 小結

　　通過終端處理單元可以接收GPRS 模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)， 然后將數(shù)據(jù)通過I2C總線傳給各個顯示終端。終端顯示采用串行移位輸出方式可以實現(xiàn)一組字符的各種預定模式顯示。本電路可擴展實現(xiàn)由30 多個160×16 點陣LED 模塊組成的LED電子顯示屏顯示控制。經(jīng)實際應用表明， 該電路穩(wěn)定可靠， 效果良好， 具有一定的實用價值。但是本設計所用的控制卡只能控制顯示屏的單色顯示， 如果能顯示雙色， 甚至三色那就更方便了。如何使LED 顯示屏可以顯示變化的數(shù)字、文字、圖形圖像， 甚至視頻， 這需要在數(shù)據(jù)的存儲和處理算法方面進一步研究。