基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 全文

??? 為了能夠利用現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)控制遠(yuǎn)端的電子顯示屏，提出基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線控制顯示屏的解決方案，該系統(tǒng)由單片機(jī)及TC35無(wú)線接收器構(gòu)成。控制者通過(guò)手機(jī)發(fā)送短消息，短消息經(jīng)GSM網(wǎng)絡(luò)傳送到接收端，最終顯示在顯示屏上。結(jié)果表明，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作。

??? LED顯示屏在工作和生活中有較為廣泛的應(yīng)用。LED顯示屏可以作為電子公告屏用于發(fā)布公交信息、天氣預(yù)報(bào)、各類(lèi)廣告、即時(shí)新聞、交通路況、票務(wù)情況、臨時(shí)通知等，是商家引導(dǎo)顧客的信息傳播窗口，有助于吸引消費(fèi)者，促進(jìn)商家信息的及時(shí)傳播。
??? 傳統(tǒng)的LED顯示屏是通過(guò)串口數(shù)據(jù)線連接到PC機(jī)，然后通過(guò)PC機(jī)上的應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示屏的顯示內(nèi)容進(jìn)行控制。由于在PC機(jī)和顯示屏之間采用的是有線連接，這樣就會(huì)面臨著數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題。使用傳統(tǒng)的有線數(shù)據(jù)傳輸方式需要鋪設(shè)專(zhuān)用的通信線路，浪費(fèi)資源，可操作性差。當(dāng)顯示屏距離PC控制端較為遙遠(yuǎn)時(shí)，所處的環(huán)境就不允許鋪設(shè)電纜，此時(shí)數(shù)據(jù)甚至無(wú)法傳輸。
??? 本文研究如何利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制顯示屏所要顯示的內(nèi)容，提出了一種基于移動(dòng)通信網(wǎng)的解決方案。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作維護(hù)。

1 ,系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)
??? 整個(gè)系統(tǒng)包括發(fā)送和接收兩部分，系統(tǒng)工作原理如圖1所示。發(fā)送端為手機(jī)，也就是顯示屏的控制器。手機(jī)通過(guò)GSM移動(dòng)通信網(wǎng)向TC35發(fā)送顯示屏需要顯示的內(nèi)容。

??? 接收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用89C51單片機(jī)和Siemens公司的GSM模塊TC35。接收端TC35接收到短消息后，通過(guò)燒寫(xiě)在單片機(jī)上的AT指令，自動(dòng)執(zhí)行對(duì)短消息的采集。單片機(jī)完成短信提取后，通過(guò)串口數(shù)據(jù)線把短消息內(nèi)容送到LED顯示屏上進(jìn)行顯示。

?? 2 ,接收端系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)
??? 接收端系統(tǒng)硬件包括電源電路、TC35通信模塊電路、SIM卡電路、單片機(jī)系統(tǒng)。

2．1 系統(tǒng)電源電路
??? 電源電路主要是由L7805和LM317兩個(gè)三端穩(wěn)壓電源模塊構(gòu)成的。L7805將輸入的直流電壓穩(wěn)壓在5 V，保證單片機(jī)系統(tǒng)的正常工作。LM317是個(gè)可調(diào)穩(wěn)壓器，它的可調(diào)范圍是1．2～37 V，此處通過(guò)1 kΩ和2．2 kΩ電阻將其調(diào)節(jié)在輸出電壓為+3．6 V，輸出連接到ZIF(Zero Insertion Force)連接器的第1～5引腳，為T(mén)C35模塊提供穩(wěn)定的電源。電路如圖3所示。
2．2 TC35模塊電路
??? TC35模塊是高性能通信模塊，主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊(ASIC)、閃存、ZIF連接器、天線接口6部分組成。

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??? TC35共有40個(gè)引腳，通過(guò)一個(gè)ZIF連接器引出。這40個(gè)引腳可以劃分為5類(lèi)，即電源、數(shù)據(jù)輸入／輸出、SIM卡、音頻接口和控制。各引腳功能如表1所示。

2．3 SIM卡電路
??? SIM卡共有8個(gè)引腳(如表2所示)，通過(guò)這些引腳與移動(dòng)終端接口進(jìn)行相互間的信息傳輸，并提供SIM工作時(shí)所需的電源。ZIF連接器上有6個(gè)引腳為SIM卡接口，如圖5所示。

2．4 單片機(jī)通信電路
??? 單片機(jī)系統(tǒng)包括單片機(jī)與TC35通信電路、單片機(jī)與顯示屏通信電路。
??? (1)單片機(jī)與TC35通信電路
??? TC35的數(shù)據(jù)輸入／輸出接口是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合ITU-T RS 232接口標(biāo)準(zhǔn)，它有固定的參數(shù)：8位數(shù)據(jù)位和1位停止位，無(wú)校驗(yàn)位，波特率在300～115 Kb／s之間可選。單片機(jī)可以通過(guò)串口直接與TC35進(jìn)行通信，且DTE(單片機(jī))與DCE(TC35通信模塊)可相應(yīng)的RXD，TXD對(duì)應(yīng)直接相連。但TC35工作電壓為3．6 V，單片機(jī)工作在5 V，為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_，必須在接口加電平轉(zhuǎn)換電路。電路如圖6所示。

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??? (2)單片機(jī)與LED顯示屏串口通信電路
??? 顯示屏串口是RS 232電平，其電壓值為-12～+12 V；單片機(jī)是TTL電平，其電壓值為0～5 V，通信時(shí)，兩者之間必須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，通常采用電平轉(zhuǎn)換芯片將兩者電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在該系統(tǒng)中，采用MAX 232轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)TTL電平與RS 232電平之間的轉(zhuǎn)換。

3 發(fā)送端的短消息格式
?? 由于顯示在遠(yuǎn)端LED顯示屏上的內(nèi)容為手機(jī)編輯、無(wú)線傳送，失去了傳統(tǒng)PC機(jī)終端軟件的直接控制。

所以，相應(yīng)的顯示效果、顯示模式等控制項(xiàng)必須通過(guò)短消息中的特定符號(hào)進(jìn)行約定。
??? 手機(jī)作為發(fā)送端，所編輯短信的格式如下：

??????? 顯示方式：短消息在顯示屏上顯示的模式，取值為1～5，具體表示如下：

??? 運(yùn)動(dòng)速度：文字在顯示屏上的運(yùn)動(dòng)速度，取值為1～9。取值越大，文字移動(dòng)越快。
??? 停留時(shí)間：取值1～9。取值越大，短消息在顯示屏上的初始顯示時(shí)間越長(zhǎng)。
??? 連接符：取值1～2。取1，短消息不分段落顯示。取2，短消息分段顯示。

4 結(jié)語(yǔ)
??? 本文設(shè)計(jì)了基于GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的手機(jī)遠(yuǎn)端控制LED顯示系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng)，發(fā)送者可以漫游在世界各地100多個(gè)國(guó)家，通過(guò)GSM移動(dòng)通信網(wǎng)控制連接在TC35的LED顯示屏。新系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)LED顯示屏只能通過(guò)電腦聯(lián)機(jī)來(lái)更新信息，極大地方便了信息發(fā)布者。
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