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1、 .智能远程控制LED显示设备设计摘要：随着社会不断发展，LED在当今社会生活中的应用已经越来越多，越来越普与。它的高效、环保、节能、低成本等优点使它倍受青睐，在显示领域受到了广泛应用。然而目前采用有线方式传输、显示数据的LED点阵屏幕安装不便，移动性较差，另外，LED点阵屏尺寸多为整块固定的，安装时不能根据需要进行调整。针对以上不足，本课题研制了一种采用智能远程控制的新型LED点阵屏系统，系统通过无线方式进行通讯控制，同时，采用模块化LED显示屏设计，使得屏幕尺寸大小可以根据实际需要来拼装，提高其实用性，避免了上述LED显示设备的缺点。 文章首先阐述了智能远程控制LED显示设备的总体方案设计
2、，根据功能应用将系统划分为五大模块，分别为上位机发送模块、无线发射模块、无线接收模块、显示模块、供电模块。然后详细叙述了各个模块的硬件设计和软件设计。硬件设计方面重点研究了LED点阵显示驱动电路的设计，软件方面重点研究了上位机与下位机的无线控制设计。最后，通过Proteus仿真了系统LED点阵显示部分，并制成了实验室原型，实现了系统的基本功能。关键词：单片机；点阵LED；无线控制Intelligent Wireless Control LED Display Equipment DesignAbstract：With the continuous development of the soci
3、ety, the application of LED in the social life has become more and more popular. Its high efficiency, environmental protection, energy saving, low cost and so on the advantages make it popular, in the display field has been widely used. However, the wired transmission, display data led dot matrix sc
4、reen to install the inconvenience, poor mobility. In addition, LED dot matrix screen size for block fixed, the installation can not according to need to adjust. To solve the above problem, this topic developed a using intelligent remote control model of LED lattice screen system, system by wireless
5、communication control. At the same time, using modular design of LED display screen, makes the screen size can assembled according to the actual need, to improve the practicability and avoid the shortcoming of the LED display device.At first, the article introduces the intelligent remote control LED
6、 display of the overall design of the equipment, according to the functions of the application system is divided into five modules, respectively for the PC to send module, wireless transmission module, wireless receive module, display module and power supply module. Then, the hardware design and sof
7、tware design of each module are described in detail. The hardware design aspects of the LED dot matrix display driver circuit design, software focus on the PC and the lower computer wireless control design. Finally, the LED lattice display part is simulated by Proteus, and the laboratory prototype i
8、s made, and the basic function of the system is realized.Keywords:：Single Chip Microcomputer；LED；Wireless Control1. 绪论1.1课题容与意义本课题是在导师指导下选择的，课题主要研究的容是研究制作一种基于无线数据传输的LED点阵显示系统，系统下位机部分可以完成文字、图形、符号的显示以与简单的滚动动画效果，用户可以通过电脑上位机进行控制，以无线数据传输的方式远程实时改变下位机的显示容与动画效果。研究如何将无线数据传输技术应用于LED显示设备，可以促进无线通信领域的发展，扩大LED显示在
9、各个领域的应用围，具有重要的科学意义。我国经济发展迅猛，对于信息传播的要求越来越高，可以预见LED显示屏将以其色彩鲜亮、显示信息量大、耗电量小、寿命长、空间尺寸小、重量轻、稳定安全、易于安装控制等优点代替传统灯箱、霓虹灯的地位，在未来社会发展中扮演越来越重要的角色，前景十分广阔。1.2国外研究现状1.2.1LED研究现状与发展趋势发光二极管又名LED（Light-Emitting Diode），它是一种能将电能转化为可见光的半导体电子元件。由于西方经济发达，对LED的研究也早于国。LED显示设备在上世纪80年代后期在国外得到迅速发展，在照明、等领域，基于LED技术的各种显示设备渐渐崭露头角，成
10、为受到广泛关注与应用的新型显示媒体。关于LED显示设备的发展，目前大致可以分成三个阶段：第一阶段是上世纪90年代之前，这个阶段是LED产品的实用化阶段，自1962年第一个商用型LED出现以来，受限于当时的科学技术水平，早期LED产品质量一般，功能单一，颜色种类较少，制造成本偏高，显示效果不理想，很难满足人们的各种使用要求；第二阶段是上世纪90年代到本世纪初，随着微电子技术、自动化技术、计算机技术的迅速发展，半导体制作技术和加工工艺的成熟和完善，LED灯的性能得到了较大的提升，成本更低，亮度更高，寿命更长，拥有了更广扩的应用前景，LED显示设备也得到了广泛的关注和研究应用。在这个阶段相继出现了超
11、高亮红色、蓝色、绿色LED，使得实现彩色LED显示屏成为了可能；第三阶段是21世纪初至今，LED显示设备因其种种优势得到了社会的广泛应用，人们对于其性能也提出了更高的要求，目前正朝着更高亮度、更强的环境适应能力、更高的发光均匀性以与全彩色化方向发展，采用智能控制的LED显示系统将给人带来更优质的服务，LED显示行业也将经历从单一的做产品，到设计产品，再到提供整体解决方案的发展历程。目前由单片机控制的LED点阵显示器方案已趋于成熟。目前的研究方向主要是LED显示设备控制的简化和多样化，如设计简易的控制器控制LED显示屏的显示容、亮度、速度等，还有用多种方式控制LED显示屏，如GPRS、GSM等各
12、种无线控制方案。1.2.2无线通信技术研究现状与发展趋势随着科学技术的发展，信息化成为了目前的潮流，无时无刻的影响着人类的生活方式。人们要通过信息化来开创新的工作管理方式、金融贸易模式、交流教育模式以与消费生活模式，对无线通信技术也提出了更高的要求，无线通信技术由此得到了飞速发展，大约分为五个阶段：第一阶段为20世纪20年代到50年代，主要为军用，采用短波频与电子管技术，在该阶段末出现了150MHz VHF单工汽车公用系统MTS；第二阶段是50至60年代，通信频段扩展至450MHz，器件技术向半导体过渡，解决了移动与公共网的连接问题；第三阶段是70至80年代，通信频段扩展至800MHz，美国贝
13、尔研究所提出了蜂窝系统概念并进行了AMPS实验；第四阶段是80至90年代中，此阶段移动数字通信得到了极大发展，并逐渐向个人通信业务迈进，此时出现了D-AMPS、GSM、CDMA等各类系统，频段扩展至1.9GHz，无线寻呼、无绳、集群系统等各类通信手段也随着用户市场需求而兴起；第五阶段是90年代中至今，随着通信业务与多媒体技术的发展，适应移动数据、移动计算、移动多媒体控制需要的第三代移动通信技术开始发展，全球标准开始统一，开始由第二代移动通信技术向第三代平滑过渡，移动设备接入Internet的无线通信协议（WAP）与无线连接技术蓝牙（Bluetooth）已经产生。（摘录：中国无线通信科技发展史和
14、未来走向）就目前来说，长距离无线通信技术的代表为GSM、GPRS、3G，短距离无线通信技术的代表为WLAN、蓝牙、RFID等。未来无线通信技术将向着宽带化、分组化和个人化发展。1.3主要研究容与论文结构远程控制LED显示设备，利用远程发布平台，可解决了连锁型商业网点宣传推广方面对于高效、统一的业务需求，可应用于金融、医药、校园、餐饮、社区、商超、企事业单位等行业。主要研究的容有：1 了解LED显示设备和无线数据传输原理；2 熟悉智能远程控制LED显示设备功能，选择并设计控制电路、显示电路和信号处理电路，绘制系统总体结构图，控制单元、显示电路和信号处理电路电气原理图。3 根据工作原理，绘制软件工
15、作流程图，编写算法软件。4 制作实验室原型。5. 详细分析和说明系统工作原理和工作过程，编写设计说明书。文章共分为五个章节，第一章为绪论部分，总体说明了本课题的意义、目的、研究围与要达到的技术要求，国外对LED以与无线通信技术的研究现状与发展趋势，并给出文章的整体布局划分。第二章 为系统总体设计部分，详细分析了智能远程控制LED显示设备的总体需求，给出了系统整体方案，对各个模块的选型与原因做了简要说明，对各种无线数据传输方式进行简要介绍与对比，选择相应技术方案。第三章 为系统硬件设计部分，给出了系统各模块的硬件电路设计图，包括单片机最小系统、电源模块、LED显示模块、无线数据收发模块、串口模块
16、。第四章 为系统软件设计部分，简单介绍了所使用的软件平台Keil、Proteus，给出了软件设计的思路与软件设计流程图，给出了相关的C程序。第五章 为总结部分，给出所制作的系统实物测试成果，总结研究工作进行的归纳和综合，以与进一步开展研究的见解与建议。2.系统总体设计本章通过对课题具体要求加以分析，提出了系统设计总体结构框架，简要介绍比较了各种无线数据传输方式，根据系统需求选择了无线射频（RF）方式，对各个模块的功能与选型简要介绍。2.1系统总体框架智能远程控制LED显示设备设计任务基本可分为两步：1.单片机如何正确接收由上位机远程发送的控制命令与显示代码。2.单片机如何驱动LED点阵显示屏完成动态扫描显示，从而实现实时显示汉字的目的。根据系统的
