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1、本科生毕业论文(设计)题 目： 智能小区信息公告提示系统设计 学生： 禹 江 华 学 号： 7 专业班级： 建筑电气与智能化 指导教师： 伍 宗 富 完成时间： 2014年5月10日 目录摘要IAbstractII第1章绪 论11.1当前国外现状研究11.2系统方案比较与选择21.2.1 方案一21.2.2 方案二31.2.3 方案三41.2.4 方案选择6第2章 硬件电路的设计和实现72.1 LED显示屏总体方案设计72.1.1 LED最小单元模块92.1.2 LED驱动电路设计112.1.3 LED 字符显示原理162.2 无线发射模块电路设计172.2.1 QN8027 收发芯片172.
2、2.2 RS-232串口通信202.3 无线接收模块电路设计与实现222.3.1 I2C总线电路222.4 电源供电方案23第3章 系统软件设计253.1上位机管理系统程序设计253.1.1 概要设计253.1.2 软件详细设计263.2 下位机程序设计与实现323.2.1 无线发射模块程序设计323.2.2 无线接收模块程序设计373.2.3 显示模块程序设计40第4章系统实验调试43结论45致46参考文献47附录A49附录B50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
3、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,而采用公共无线收费网络传输的方式运行费用较高;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无线传输的LED点阵屏显示系统。系统上位机与下位机之间通过无线短距离通信方式传输数据,使得LED显示终端既便于安装和更换位置,又降低了运行费用;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。文章首先阐述基于无线传输的LED点阵屏显示系统的总体方案设计,根据功能将系统划分为上位机发送管理模块、无线发送模块、无线接收模块和LE
4、D点阵显示模块四个部分,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LED显示模块中显示驱动电路的设计;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、QN8027无线收发、I2C总线数据传输等程序设计。最后,利用Protel99SE软件进行PCB板的设计,并制作实验板对系统进行硬件仿真实验,实现了系统的基本功能。关键词: 发光二极管;点阵驱动;无线收发;驱动电路;信息提示。AbstractLED dot matrix screen is composed of many light-emitting diodes are arranged accordi
5、ng to the rule of dot matrix display screen, which can be used to display the character, pattern and other information, high reliability, long service life, strong ability to adapt to the environment, high ratio of performance to price, so in the information display fields widely applied.At present,
6、 the wired transmission data display LED dot matrix screen installation and replacement of inconvenient location, and the transmission of public wireless charging network operation cost is high; in addition, LED dot matrix screen size for the entire fixed, can not adjust as needed. In view of the ab
7、ove, this paper developed a LED dot matrix screen display system based on wireless transmission. To transmit data through the wireless short distance communication between PC and lower machine, the LED display terminal is convenient for installation and replacement position, but also reduce the oper
8、ation cost; at the same time, modular assembling L printing screen, the screen size according to the actual need to be assembled, more practical.The paper describes the overall design of the system is LED dot matrix screen display based on wireless transmission, according to the work.The system cons
9、ists of host computer sends management module, wireless transmission module, a wireless receiving module and LED display module four parts, and then describes the hardware design and software design of each module. The hardware circuit of LED display drive circuit design of display module; software,
10、 focusing on a PC to send management module Chinese characters characters into dot matrix and transmission, QN8027 wireless transceiver, I2C bus data transmission program design. Finally, the design of PCB board using Protel99SE software, and make the test board to conduct the hardware simulation sy
11、stem, the realization of the basic functions of the system.Keywords: Light-emitting diodes; Dot matrix driver; Wireless transceiver; Drive circuit; Message alert.第1章 绪 论1.1当前国外现状研究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
12、,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。常用的是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,并且很少更改显示容。但是当显示画面大,显示容多且较复杂,光靠单片机处理不过来,或者用户希
13、望能随时改变显示容或画面时,就需要有更加灵活的LED显示系统。国目前己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容的问题;另一些通过公用无线网络的短信息功能来传输数据,实现远程控制更新显示容,解决了布线的问题,使得LED点阵显示屏的应用围更加广泛。但是,这类产品由于使用公用无线网络作为信息传输媒介,运行费用较高,对于控制距离不远或者使用时间不长的场合来说显得不经济。目前,Zigbee、射频、wIFI等无线短距离通信以其低功耗、低复杂度、较低的成本和较好的抗干扰性等优点在全球得到迅速发展,在成本增加不多
14、的情况下将无线通信应用到LED点阵显示系统上不但能解决安装和更换位置不方便的问题,提高可移动性,也符合嵌入式系统应用的未来发展方向。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例。服从市场导向并积极引导市场仍将是未来L印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、技术标准体
15、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。 目前采用有线数据传输方式的LED点阵屏幕安装和更换位置不便,而采用公用无线收费网络传输的方式运行费用较高,针对上面存在的问题,研制一种基于无线传输的LED点阵屏显示系统。系统除具有让LED显示终端以不同方式进行文本或单色图案显示的基本功能外,还具有以下功能：系统上、下位机之间通过无线短距离通信方式传输数据,节约运行费用。设计模块化的可拼装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。取消字库固化在显示终端的传统方式,采用上位机程序实时转换汉字成点阵传输给显示终端的方式,因此可以显示各种字体和文字效果。 对无线数据传输应用于LED屏显示系统的研究,可以促进无线通信应用的发展,扩大其在各领域应用围,具有重要的科学意义。 LED屏显示系统的应用领域十分广泛,从证券交易、金融信息显示到机场、港口、车站旅客引导信息显示,从道路交通信息显示到
