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基于无线LED屏信息发布系统的设计

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第11卷第2期 北京工业职业技术学院学报 J0URNAL 0F BEIJING POLYTECHNIC COLLEGE №.2 Vol_l1 Apr.2012 2012年4月 基于无线LED屏信息发布系统的设计 杜莉 张建军 (北京工业职业技术学院信息工程系,北京100042) 摘要:为了解决LED显示屏信息发布的方便性和及时性,采用了在LED显示卡中嵌入GSM短信模块和 GPRS模块的方法,分析了这两种方法的工作原理和应用特点,提出了可行方案,并对其进行了验证,结果表 明这两种方案行之有效,并有很广的应用价值。 关键词:LED;GSM;GPRS;信息发布 中图分类号:TP273 .5 文献标识码:A 文章编号:1671—6558(2012)O2—39—04 Design of Information Distribution System Based on Wireless LED Screen Du Li Zhang Jianjun (Department of Information Engineering,Beijing Polytechnic College,Beijing 100042,China) Abstract:In order to solve the LED display information release of convenience and timeliness,the essay by emplo— ying LED display card embedded in GSM SMS module and GPRS module method.The working principle are ana— lyzed and application features of the two methods,the essay and has carried on the test.The results show that the scheme is effective and has two broad application value. Key words:LED;GSM;GPRS;ifornmation announced 0 引言 LED显示屏的控制。无论是普通的文字条屏,还是 大屏幕的图文屏,都可以通过无线信息控制,实现信 息的远程实时更新发布。无线LED不受地域、距 离、布线的束缚,信息传输快而准确,可以节约人力 成本开支。 1无线通信技术 1.1 GSM技术 传统的LED显示屏信息发布,是通过布线来完 成,或者工作人员使用便携电脑到设备现场通过串 口连接进行数据更新。其中前者建设成本高,后者 的缺点在于难以做到显示数据的实时更新,也加大 了工作人员的劳动强度,增加了企业运作的人力成 本开支。 无线LED信息发布系统可以基于GSM、GPRS 等无线网络技术,通过短信或TcP/IP协议,实现对 收稿日期:2012—02—27 GSM模块是将GSM射频芯片、基带处理芯片、 存储器、功放器件等集成在一块线路板上,具有 基金项目:2011年北京工业职业技术学院科研课题(BGZYKY201104)。 作者简介:杜莉(1975一),女,河北深州人,工程硕士,讲师,主要从事电气化教学与研究工作。 北京工业职业技术学院学报 第11卷 的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准 接口的功能模块。GSM模块具有发送SMS短信、语 音通话、GPRS数据传输等基于GSM网络进行通信 的所有基本功能。使用ARM或者单片机通过 RS232串口与GSM模块通信,使用标准的AT命令 来控制GSM模块实现各种无线通信功能。例如:发 送短信,拨打电话,GPRS拨号上网等。 目前,GSM模块广泛在工业应用领域中使 用 ,在各行各业都能看到GSM模块应用的产品。 例如,在电力、水务系统,通过GSM模块实现了远程 智能抄表,可以实时监控用户的用电和用水量;在车 载监控领域,使用GSM模块将车辆行驶的GPS数 据传输回车辆管理中心。通过把GSM模块加人到 LED显示屏的控制卡中,就可以通过GSM短信来控 制LED显示屏的显示控制和显示内容,实现无线高 效率的LED显示屏的信息发布。GSM的网络建设 已经非常完善,GSM模块的应用范围也会越来越 广。 1.2 GPRS技术 GPRS模块是具有GPRS数据传输功能的GSM 模块。GPRS模块就是一个精简版的手机,集成 GSM通信的主要功能于一块电路板上,具有发送短 消息、通话、数据传输等功能。普通电脑或者单片机 可以通过RS232串口与GPRS模块相连_2j,通过AT 指令控制GPRS模块实现各种基于GSM的通信功 能。 GPRS模块区别于传统的纯短信模块,两者都 是GSM模块,但是短信模块只能收发短信和语音通 讯,而GPRS模块还具有GPRS数据传输功能。 1.3 SMS协议 SMS(Short Messaging Service),即短信服务。是 最早的短消息业务,也是现在普及率最高的一种短 消息业务,通过它移动电话之间可以互相收发短信, 内容以文本、数字或二进制非文本数据为主,目前, 这种短消息的长度被限定在140字节之内。 GSM标准中定义的点一点短消息服务使得短 消息能在移动台和短消息服务中心之间传递。这些 服务中心是通过称为SMS—GMSC的特定MSC同 GSM网络联系的。MSC(Mobile Switching Center), 即移动交换中心。负责系统切换管理并控制来自或 发向其他电话或数据系统的拔叫。 2 LED显示屏 2.1 LED显示屏扫描方式 扫描方式指在一定的显示区域内,同时点亮的 行数与整个区域行数的比例 J。室内单双色一般 为1/16扫描;室内全彩一般是1/8扫描;室外单双 色一般是1/4扫描;室外全彩一般是静态扫描。静 态显示屏亮度高,适用于户外。它的控制方式就是 单独给单象素的一种颜色个体(一般为一个LED 灯)供电。这样每个象素点都有足够的驱动电流, 亮度也就相应比较高。 1/2扫描。其他情况相同的条件下,1/2扫描显 示屏亮度低于静态,适用于户外和半户外。它的控 制方式是相当于本来给单灯供电的电流同时供给了 两个LED灯。所以它在亮度上会有所降低。当然 在同时供给2个LED灯电流时不是平均的分配电 流,而是电流不断地在两LED问扫描,其扫描频率 达到了每秒钟100次,也就是说电流在1/100秒内 是供给其中一个LED,在下一个1/100秒内是供给 了另一个LED。其实这两个LED是在不断的亮灭, 只是人眼的视觉暂留效果让我们察觉不到它们在不 断的亮灭,只要扫描频率达到了每秒64次以上,人 眼就分辨不出来了。 1/4扫描。在其他条件相同的情况下,1/4扫描 的显示屏只有1/2扫描的显示屏一半亮度,适用于 半户外和户内。其控制方式就是从1/2的2个LED 增加到了4个LED。电流在4个LED间扫描。 1/8扫描,1/16扫描。这些属于亮度更低的驱 动方式了,一般只在户内使用。它们的控制方式也 是由此类推。 2.2扫描方式的计算方法 LED单元板扫描方式有:1/16,1/8,1/4,1/2,静 态。区分方法就是数一下单元板的LED的数目和 74HC595的数量。LED的数目除以74HC595的数 目,再除以8,等于多少就是几分之一扫描。 3基于GSM网络的短信LED控制方案 3.1 短信LED控制方案系统结构图 短信无线LED控制方案系统结构图如图1所 示。LED显示屏通过显示控制卡(包含GSM模块) 连接到GSM手机网络 J。控制人员可以通过手机 网络,利用手机、互联网短信平台等发布控制信息和 信息内容。 第2期 杜莉,等:基于无线LED屏信息发布系统的设计 41 图1短信LED系统网络结构图 3.2短信LED控制卡基本参数 颜色数等基本信息。在短信LED控制卡上插人手 通过RS232串口和无线LED控制卡连接通信 机SIM卡后就可以工作了。实验截图如图2所示。 并配置LED显示屏基本参数:扫描方式、屏的尺寸、 图2实验结果 短信控制卡命令格式。显示内容添加命令格 车车载广告信息发布,道路交通信息发布,银行、校 式:密码一1一内容;显示内容清除命令格式:密码一1; 园、企业、会议室等条屏的信息发布系统,每个条屏 密码修改命令格式:原密码_6一新密码。例如:1234— 要配备一个SIM卡,可以通过手机发送短信,也可 6_888aaa。(注‘一’为空格) 以通过计算机短信发送平台发送短信。 控制卡基本参数: 4基于GPRS的无线LED控制方案 电源:+5V DC 4.1控制方案介绍 扫描方式:1/4扫、1/8扫、1/16扫 采用GPRS无线LED控制卡通过08或12接口 数据接口:O8接口 直接与LED显示屏相连,控制卡借助SIM卡通过 支持屏的最大高度: GPRS无线网络与Intemet上的一台信息发布服务 1/4扫:16点高单色 器(此服务器可选择免费服务器或用户自建服务 1/8扫:l6点高双色或者32点高双色 器)相连,信息发布用户只需要上网通过IE浏览器 1/16扫:32点高双色或者64点高双色 登陆到信息发布服务器,即可实现前端LED屏的信 支持屏的最大宽度:256点 息发布与控制。因为信息的发布是通过IE及其他 3.3短信LED控制方案应用领域 网页浏览器,不需要安装其他软件,使用方便,并可 短信LED控制卡对控制屏的大小有一定的限 以作到随时、随地信息发布。系统结构如图3所示。 制,最大宽度为256点,该方案适用于出租车、公交 42 北京工业职业技术学院学报 第11卷 ■—■ —●_ LED显示屏 ■——■ ——●一 ED显示屏 L_ 用户自建服务器 图3系统结构图 4.2信息发布软件 LED显示屏规模的大小和应用场合的特点可以选 WEBLED信息发布服务器软件基于mServer+ WEB Server技术,服务器可同时接受上万个GPRS 无线LED终端的连接,特别适合于大规模的信息发 布需求。用户可以选择使用免费的服务器,通过使 用WEBLED信息发布服务器软件,自己搭建信息发 择基于手机短信的无线LED信息发布方案,也可以 选择基于GPRS的无线LED信息发布方案。相信 无线LED信息发布系统会给将来的LED产业加上 无形的翅膀,满足远距离、大范围、批量的信息发布 的需求。 参考文献 布服务器。软件系统功能丰富,可以实现资源共享, 支持群发,可同时对多个终端进行消息发布,方便用 户对不同地区的LED显示屏进行规划管理。 4.3 GPRS的无线LED控制方案应用领域 [1]程全,樊宇.基于GSM的高速公路能见度检测系统设计 [J].制造业自动化,2012(1):56—58. [2]徐伟.短距离无线通信与GPRS通信相结合的小区抄表 系统设计[J].仪表技术,2009(3):37—38. [3]左小峰,姜平,周根荣,等.基于GSM技术的LED显示屏 无线数据传输接口设计[J].南通大学学报(自然科学 版),2011(1):20—23. [4]关积珍,陆家和.LED显示屏的技术及其市场和产业发 GPRS的无线LED控制方案 适用于大规模、 远距离、分散的LED显示屏的信息发布需求,特别 适合股票交易、铁路售票、机场、高速公路、监控中心 等场所的应用。 5 结论 展[J].激光与红外,2003(6):465—470. [5]李明,林荣天,王汝干.基于GPRS移动网络的群控超分 散无线LED系统[J].应用科技,2006(8):37—39. 随着LED显示屏在各个领域的广泛应用,构建 无线LED信息屏发布系统彻底解决了LED信息屏 信息发布问题,给用户带来了很大的方便,根据 (责任编辑:刘莉宏) 

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