基于GPRS技术远程LED大屏幕信息显示系统设计(精)【优秀范文】

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　2010 届毕业生毕业设计 题目:基于 GPRS 技术的远程 LED 大屏幕 信息显示系统的设计 院 (系 别 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 二○一○年六月 原 创 声 明 本人郑重声明:所交的论文“基于 GPRS 远程无线传输的 LED 大屏幕显示系 统的设计” , 是本人在导师的指导下开展研究工作所取得的成果。

　除文中特别加 以标注和致谢的地方外, 论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的 研究成果,对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标 明, 本人完全意识到本声明的法律后果, 尊重知识产权, 并愿为此承担一切法律 责任。

　论文作者 (签字 : 日期:年 月 日 摘 要 LED 点阵屏是由许多发光二极管按规律排列所组成的点阵显示屏幕,它可用 来显示字符、图案等信息,具有可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能 价格比高等特点, 因此在信息显示领域得到了广泛的应用。

　目前, 采用有线方式 传输显

　示数据的 LED 点阵屏幕安装和更换位置不便; 另外, LED 点阵屏尺寸多为整 块固定的, 不能根据需要进行调整。

　针对以上不足, 本课题研制了一种基于 GPRS 技术的远程 LED 大屏幕信息显示系统。系统上位机与下位机之间通过 GPRS 数据模 块传输数据,使得 LED 显示终端既便于安装和更换位置;同时,模块化的可拼装 LED 显示屏,使得屏幕尺寸大小可以根据实际需要来拼装,提高实用性。

　文章首先介绍了 LED 大屏幕的发展情况, 然后阐述了基于 GPRS 技术的远程 LED 大屏幕信息显示系统的总体方案设计,根据功能将系统划分为上位机管理模块、 串行通信模块、 GPRS 数传模块、 控制模块和显示模块五部分组成, 然后详细叙述 各个模块的硬件电路设计和软件设计。硬件电路重点研究了基于 AT89C51RC 控制 的 LED 大屏幕显示系统的设计;软件方面,重点进行了上位机发送管理模块中汉 字字符转换成点阵并发送、上下位机串行通信软件设计等程序设计。

　关键词:LED 点阵屏 ,AT89C51RC 单片机 ,GPRS 数据模块 ,X5045,VB6.0 Abstract LED lattice foot by many light-emitting diodes are arranged in a matrix display screen, it can be used to show character, patterns, and other information, with high reliability, long life, environmental adaptation skills, high cost performance, so the information display areas. Currently, use of cable transmission led dot displays the data on the screen to install and replace location inconvenience; in addition, led dot screen dimensions for the entire block fixed, cannot be adjusted, as necessary. Foot, this project developed a remote based on GPRS technology led large screen information display system. System and modules over the GPRS data transmission of data, makes the led display Terminal is easy to install and replace the position; at the same time, modular combinable led display, allowing the screen size you can take to improve the usefulness and assembled. Article first describes LED the development of the big screen, and then describes the remote based on GPRS technology led large screen information display

　system design, depending on the functionality the system is divided into upper computer management modules, serial communication modules, GPRS module, control module and display module five-part, and then in detail each module hardware circuit design and software design. Hardware circuit key research based on the AT89C51RC control led large screen display system design; software, focused on the host computer to send management module in Chinese characters into an array and send, between PC serial communication software design and other design programs. Key words:LED lattice, AT89C51RC MCU, GPRS data module, X5045, VB6.0 目 录 前 言 .............................................................. 1 1 绪论 ............................................................. 2 1.1 国内外研究现状及水平、研究目标及意义 .......................... 2 1.2 课题的目的、意义及主要研究内容 ................................ 5 2 系统总体设计方案 ................................................. 6 2.1 方案的比较与选择 .............................................. 6 2.2 系统的总体设计方案 ............................................ 7 3 系统的硬件设计 ................................................... 9 3.1GPRS 无线数据模块 .............................................. 9 3.1.1 CM3150P GPRS DTU 产品概述 ................................. 9 3.1.2 CM3150P GPRS DTU 功能特性和技术规格 ...................... 10 3.2 串行通信模块设计 ............................................. 12 3.3 控制单元模块设计 ............................................. 18 3.3.1 AT89C51RC 单片机介绍 ..................................... 18 3.3.2 AT89C51RC 单片机 I/O端口的扩展 ........................... 22 3.3.3 控制单元模块驱动方法 ..................................... 23 3.3.4 AT89C51RC 单片机程序存储器的扩展 ......................... 25 3.3.5 控制单元模块的工作

　原理 ................................... 30 3.3.6 显示与控制的设计 ......................................... 30 3.3.7 单片机动态显示控制 ....................................... 31 3.4 LED点阵显示模块电路设计 ..................................... 32 4 系统软件设计 .................................................... 34 4.1 软件开发平台及开发语言介绍 ................................... 34 4.2 上位机通信模块的设计 ......................................... 36 4.3 汉字编码原理 ................................................. 39 4.4 字模的制作与代码地提取保存 ................................... 41 4.5 下位机通讯软件 ............................................... 42 4.6 显示系统的程序流程图及程序 ................................... 46 5 总结与展望 ...................................................... 47 5.1 总结 ......................................................... 47 5.2 展望 ......................................................... 47 致 谢 ............................................................. 49 参考文献 ........................................................... 50 附 录 A LED显示屏的程序 ......................................... 51 前 言 LED 点阵电子显示屏是以发光二极管为图素, 用高亮度 LED 晶粒进行数组组 合后, 再透过环氧树脂和塑模封装而成。

　具有高亮度、 功耗低、 引脚少、 视角大、 寿命长、 耐湿、 耐冷热、 耐腐蚀, 色彩鲜艳, 动态范围广, 工作稳定可靠等优点, 为众多显示媒体以及户外作业显示的理想选择 。同时也可广泛应用到军事、车 站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业 。

　目前大多数的 LED 点阵显示系统自带字库。其实现主要依靠硬件扫描驱动, 该方法虽然比较方便, 但显示只能按照预先的设计进行。

　而实际上经常会遇到一 些特殊要求的动态显示, 比如某些智能仪表幅值的条形显示、 广告中厂家的商标 显示等。

　这时一般的显示系统就很难达到要求。

　另外, 由于受到存储器本身的局 限. 其特殊字符或图案也往往难以显示, 同时显示内容也不能随意更改。

　如果上 位机与下

　位机直接通过数据线连接, 则会带来安装不便, 不能实现远距离传输数 据。本文借助于 GPRS 无线网络技术,随时将信息从计算机通过标准的 RS232 转 GPRS 数传模块直接传输到远端的基于 AT89C51RC 单片机控制的 LED 显示屏上显 示。

　这种方法不仅可以随意更改显示内容, 方便信息管理, 而且当 LED 有损坏时 也方便维护,也解决了布线的问题。

　本文基于 GPRS 远程无线传输的 LED 大屏幕显示系统的硬件由上位机管理模 块、串行通信模块、 GPRS 数传模块、控制模块和 LED 显示模块五部分组成,软 件的设计主要包括上位机与下位机部分的设计。由于 VB 支持面向对象的程序的 设计,具有结构化的事件驱动编程模式而且可以十分简单地做出良好的人机界 面,所以上位机管理模块软件的设计主要研究利用其通信控件 MSComm 完成上下 位机通信的控制和汉字点阵字模的获取。

　下位机采用汇编语言设计 LED 显示系统 的显示程序, 从而使单片机从上位机接收来的汉字字模点阵数据信息存放于一个 数据链表中,并根据要求依次将要显示的数据送到显示部分,从而驱动 16个二 极管工作,通过二极管的亮灭来完成对汉字信息的显示。

　1 绪论 1.1 国内外研究现状及水平、研究目标及意义 (1 国内外研究现状及水平 LED 显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体, 它利 用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成平板显示屏幕, 以可靠性高、 使用 寿命长、环境适应能力强、性能价格比高、使用成本低等特点,在短短的十来年 中,迅速成长为平板显示的主流产品,在信息显示领域得到了广泛的应用。从 LED 显示屏的发展过程来看, 首先出现的是以显示短小文字信息为主的条形图文 显示屏, 继而开发出灰度 LED 图像显示屏。

　全彩色视频显示屏把 LED 显示屏的地 位提升到一个全新的高度,达到了其它类型显示屏难以匹敌的水平。

　LED 点阵显 示根据应用领域和要求不同可以分为很多种。

　常用的足采用单片机为控制核心的 LED 点阵显示,显示的数据预先存贮在 ROM 中,当程序运行时,单片机负责依序 将 ROM 中存储的数

　据进行读取、 传输和显示。

　这种方式优点在于廉价、 实现简单, 适用于显示字符较少或显示画面不大的场合, 并且很少更改显示内容。

　但足当显 示厕面大, 显示内容多且较复杂, 光靠单片机处理不过来, 或者用户希望能随时 改变显示内容或画面时, 就需要有更加灵活的 LED 显示系统。

　国内同前已经有针 对上述问题而研制出的相应 LED 点阵显示系统,该系统由 PC 来控制显示信息的 发送。有些通过有线方式传输显示数据,解决了不能随时更改显示内容的问题; 另一些通过无线网络来传输数据, 实现远程控制更新显示内容, 解决了布线的问 题,使得 LED 点阵显示屏的应用范围更加广泛。

　近年来, 国外除了继续进行提高 LED 发光亮度、 降低工作功耗和生产成本等 基础研究外, 目前更注重于高真彩、 高分辨率、 高对比度等技术的 LED 屏的研究。

　我国的 LED 显示屏产业基本上是在市场需求的引导下自主发展形成的,在我国 LED 显示市场的拓展中,不乏以技术和产品引导市场的范例。服从市场导向并积 极引导市场仍将是未来 LED 显示产业发展的主要模式。

　我国的 LED 显示应用产业 近年将持续保持高速增长,未来发展空间巨大,但产业发展的风险和机遇并存, 关键核心技术的提升、 市场环境的规范、 技术标准体系的建立等影响产业发展的 主要因素,需要我们在实践中继续努力改进和完善。

　(2 LED 大屏幕显示系统的发展趋势 我国 LED 显示屏产业自上世纪 90 年代以来,在规模迅速发展的同时,产品 的技术也在不断地更新,一直保持在该领域比较先进的水平。

　LED 显示屏控制专 用大规模集成电路也已由国内企业开发生产并得到应用。

　据业内专家预测,今后几年全球 LED 各类显示屏 (含全彩、伪彩、双色、单 色屏等 需求将达到每年几百亿美元, 且需求量还在逐年递增。

　国际大都市如纽 约、巴黎、伦敦、东京等都普遍使用大型 LED 全彩显示屏作为信息传播、广告宣 传的新型载体。

　在中国, 随着经济的飞速发展, 国内市场 LED 显示屏需求增长率 更是高达 30%以上。

　由此可见, LED 显示屏正成为现代信息传播的一种重要载体, 已经成为现代信息社会的一个闪亮标志。

　LED 显示屏的技术范围包括半导体光电器件技术、电子电路技术、集成电路 技术、 信息图像处理技术、 信息传输技术、 计算机网络技术以及电子产品制造和 电子产品安装工程相关技术。

　在 LED 显示屏技术中, 以下方面的技术在实践中不 断提高并普遍受到关注和重视。

　1 显示颜色、亮度和视角 基础半导体工业的迅速发展, 带动了发光二极管制造材料以及制作工艺的改 进, 在颜色与亮度方面都有了质的飞跃, 高亮度、 蓝色及纯绿色发光二极管以产 业化并得到应用。

　目前 LED 显示屏从颜色上能满足室内外不同环境下的单色、 双 基色、 全彩色显示要求, 四元素的红色 LED 器件及高亮度蓝色、 纯绿...