遥控LED广告牌.docx

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1、遥控1.ED广告牌遥控1.ED广告牌摘要：提出了通过手持发射机遥控1.Ei）广告牌的新方案,讨论了高稳定性无线数字通信的系统方案，分析了图像点阵抽取和移动笈达、信源编码译码、高频发射接收、里庄也控制及馈电系统等关键技术，给出了蚯结构框图和软件流程图。实验结果表明，整机性能可靠，使用方便,性价比高。关键词：1.ED广告牌：无线遥控：编码洋码：抽取和移动算法：码分多址O引言1.ED广告牌是一种面向公众的信息显示终端，有着非常广泛的民用和商用价值。而现在大多数1.ED广告牌显示的信息都是事先固化在系统中的，这失去了信息的实时性，特别不方便用户更换显示内容：少数1.ED广告牌采用与微扭直接相连，用微机

2、来传送信息，这种系统解决了信息刷新问题，但由于有线连接，制约J系统放置的随意性，特别是对于面向多地区多客户的广告公司来说，给系统的实时更新和维护带来J许多不便.本文提出通过手持发射机遥控1.ED广告牌的新方案，实现了对广告牌内容及显示方式的灵活改变，使用非常方便。该方案以Pe机为上逊1，发射机和接收机均以单片机为核心，具有较面的性能价格比。1系统方案1.1 无线遥控方式要想达到遥控的目的，就必须通过无线传输将需要显示的信息和控制命令传送到显示终端1.ED屏上.常用的无线传饰方式有：声波（超声波），光波（红外线）和电波。号虐到电波传输具有以下优1）传输距离比另两者远得多：2）可用的谴住种类丰富，

3、性能也很好，价格便宜：3）技术更为成熟.因此，本系统采用电波传输。即信息在手持发射机和接收机之间，靠无线电波传送。而频无线发射及接收模块的性能直接影响到遥控距离与逆位质量，经过多方调查论证，本系统采用一体化发肘、接收模块。它的主要优点是频率一致性好，免调试。1.2数据编码方式信源的编码和译码在.无线通fi中是至关重要的，它可以提高信空传输的可苑性和有效性。本系统中要传输的信号是图像的点阵数据，其特点是数据量大。传输和接收数据的好坏，直接关系到显示终端上显示信息的正确与否。广告牌是置于户外的，其干扰源很多。所以，在本系统的设计中,编码、解码的可靠性和抗干扰性是设计成败的关键.本系统从无线通信理论

4、入手，对编码解码技术及其对系统的影响做了深入的研究，经反更比较，最后选用适合本系统的编码解码专用型K该模块还利用码分多址技术进行数据编码解码，最多可提供531441(312)个地址码，可以彻底消除任何码址冲突和非授权编码数据的干扰.1.3 图像点阵抽取和移动算法图像点阵的抽取是利用算法计算出在图像源数据库中的偏移地址，从而取出相应的点阵数据，生成新的显示数据。抽取算法的正确与否直接关系到显示图像的正确性。而图像移动则是利用算法计算出下帧数据在显示点阵数据库中应叠加的偏移地址.移动算法的正确与否直接关系到动态图像或者文字与背景的同步性和现场效果，特别是对于彩色显示屏尤为重要.1.4 系统框图整个

5、系统由三个相对独立的子系统组成，即上位机、手持发射机、接收机和显示屏系统。其结构框图如图1所示。图I系统总体结构框图上位机的任务是完成显示信息的录入和编辑，再经过点阵抽取和移动算法将显示信息转换为1.ED显示屏对应的点阵数据，并通过PC机的中行口将点阵数据转存到手持发射机中.手持发射机的作用是将上位机传来的点阵数据和面板键盘上接收到的命令经编码、调制后，以码分多址通信方式转发给户外的用户群,并可现场设置和调试显示解的显示格式.接收机将接收到的高频信号经放大整形、解调洋码后，再并行输出给单片机，由单片机对接收数据进行识别、转存，实时改变显示方式和显示内容，并驱动1.ED显示解。2 硬件配置系统硬

6、件主要有三大部分，即上位机、手持发射机、接收机和显示模块。3 .1上位机上位机直接选用通用PC机，这主要是考虑到PC机处理指令能力很强，标准应用软件丰富，接I有很强的通用性，基于PC机的程序有很强的报容性和可移植性，性价比高。由于上位机系统要完成显示信息（图像和文字的录入、编辑及动画效果设计，因此，除了中心PC机外还必须配备相应的输入外设,例如扫描仪、摄像头、键盘等。网空（INTERNET）接口也是必不可少的.这样可以实现信息的远程包和广告系统的网络化管理。上位机系统的组成如图2所示。上位机系统配置框图图22 .2手持发射机发射机由单片机、键盘、编码器、发射器、串行通信接口和UPS供电系统组成

7、,其结构框图如图3所示。图3发射机结构框图单片机的作用是将PC机传来的图像点阵或自身EP幽中的图像点阵到存在发射缓冲区幽1.中,再根据键盘的命令出行发送至编码器。单片机选用的是迺公司的89S52,该芯片运算速度较快，性能稳定，且价格便宜。键盘用于设定图像移动速度、显示模式和发射的通信协议。编码器是本系统的关键部件之一，决定了通信的可靠性。它的功能是接收单片机的数据，按设定的格式进行编码，再串行输出到发射器。经过比较，我们选用了码分多址串行编码专用芯片。该芯片的主要特点有CMoS技术，低功耗，非常高的噪声免疫性（多帧同步），最多12位3态地址引脚（最多可提供312个地址码），最多6位数据引卿,大

8、范围的工作电压，单电阻振荡器,输出形式可设为锁存或瞬态.发射器的作用是将编码后的鳖浅出调制到高频数波上，再经功率放大后发射出去，它决定了手持发射机的无线遥控距离。本系统选用了石制、驱动和发射一体化模块。该模块采用声表谐振器稳频,SMT树脂封装，频率一致性较好，免调试，特别适合多发多收无线遥控及数据传输系统。而一般的1.C振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调叱，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。采用UPS供电是为了保证手持发射机在户外工作时，发射缓冲区RAM中的数据不丢失。因为，发射缓冲区需要河存的图像点阵数据量很大，若采用超大容盘的非易失性存储器，如E2PR0M,F

9、1.ASH及FRAM等，不仅成本高，而且果购困难.所以系统选用了普通RNI作为缓冲组谭。2.3接收机和显示模块接收机和显示模块由按出姓、译码涔、单片机、显示聊动、1.ED屏及供电系统组成，其结构框图如图4所示。图4接收机结构框图接收器聘接收到的尚频信号经放大整形后解调出数字编码信号。我们选用了与发射模块相对应的接收解调一体化模块。该系列模块采用超外差、二次变频技术，并将所有的射频接收、混频、源波、数据解调、放大整形电路全部集成在模块内,功能高度集成化,免去射频频率调试及超再生接收电路的不稳定性，具有可靠性高、扬率稳定、接收频率免调试等特点.洋码器将数字编码信号译码，再并行输出给单片机。我们选用

10、的是与编码相对应的码分多址串行解码专用芯片.胞片机负责接收数据的识别、保存、显示方式转换。单片机选用了ATME1.公司的89S52,通用性好，性价比高。显示模块用于显示广告信息。该模块包括1.ED显示屏和显示驱动板，自带显示辍冲区，并以动态扫描方式驱动1.ED显示扉，具有功耗低、亮度大等特点.接收显示系统的供电曳遨没有特殊要求，但要留有相当裕量并注意通风散热，因为，很多1.E1.）广告牌引起的火灾都是由丁供电系统造成的.3 软件结构本系统的软件主要由三大模块组成，即上位机主控程序、发射机主控程序和接收机主控程序。3.1 上位机主控程序上位机主控程序实际上包括显示信息生成程序、显示点阵转换程序和

11、串口通信程序，是三大主控程序中结构最复杂的一部分。显示信息生成程序完成显示图像和文字的录入、编辑及动画效果设计。该程序首先采用DoS平台下的主控程序与底层通信软件结合，通过串行及并行通信完成用户对源文件、INTERNET接口及其他输入设存的多参数录入。在此基础上用ViSUa1.C+语言设计了主控软件，生成动画，并通过界面和对话框的形式实现了对整个上位机系统的可视化控制。显示点阵转换程序就是将生成的显示信息通过点阵抽取和移动算法将显示信息转换为1.ED显示屏对应的点阵数据。对于彩色显示屏，需要将图像信息的RGB三基色数据分别抽样,并分块存储、顺序转发：对丁连续的动画图像.要按帧分别计算偏移量，关

12、键是背景图像与动画文字要同步.该部分的软件是在TURBoC3.O的环境下编写的“串口通信程序则较为简单，附属于点阵转换程序中。限于篇幅和技术原因，这里仅以PC机汉字抽取发送程序为例.叙述其原理和结构.设终端显示屏所显示的是16X16的汉字点阵。所以，要想在终端上显示广告信息，必须将该信息所包含的汉字的点阵数据传到终端上。在TURBoC3.0中，将汉字赋值给个变量时，实际上是将该汉字的区位码赋值给这个变量。通过用UItraEdit32以二进制的形式，观察DOS的汉字库文件ChSI6.on,发现汉字是以点阵的形式存储的.每个汉字都是16X16的点阵，宅划经过的地方为“1”,其余为“0”。这样，按从

13、上到下，从左到右的顺序，一个汉字由256个点组成，也就是32个字节。汉字按区位码的顺序抒列在汉字字库中，区码为行，位码为列，一区有94位。这样，某汉字在汉字库中的偏移地址为（区码X94+位码）32.取出后的32字节汉字点阵,经由PC机的用行口送入到发射机中。其流程如图5所示。图5PC机软件流程图3. 2发射机主控程序发射机主控软件的功能是通过申行口接收上位PC机发送来的图像点阵，读取键盘命令，并向编码器串行发送操作命令或显示数据。该部分的软件是在Kei1.C51环境下编写的,它可以将C语：直接翻译成汇编语言,生成二进制码写入单片机,这样编写效率高一些。程序是依靠中断方式来工作的，开机后等待串行

14、口和INTo的触发。当串行触发，则表明PC机有图像点阵数据传来,单片机立即接收点阵数据存于RNI中：当INTO触发，表明键盘有动作，立即接收键值判断命令的类别，并向接收机发送图像点阵数据或者操作命令,共功能流程如图6所示。发射机主控程序流程4. 3接收机主控程序该部分软件的功能是完成对接收数据的识别、存储、变换和显示驱动，并可实现本地本机的自检，显示固化图像“当接收装置的译码芯片有输出时，单片机就中断当前的显示，接收标志字，然后判断此标志字的内容，确定将接收的是图像点阵，还是操作控制命令。若是点阵数据，就将其连续接收存放到一个显示缓冲数据库中，按当前的方式显示。若是命令，则立刻改变显示方式。其

15、中，关键的是图像上、下、左、右移动的实时实现。具体实现方法如下：1）图像的上下移动将一图像点阵中的上一行数据赋给BUFn64中对应的下一行，直到一个图像的移完为止：再移下一个图像的点阵。上移的过程类似。2）图像的左右移动将一图像的每一行数据向左移位（使用C语言的移位指令），招移位后的点阵存放于BIT之中，即可显示。右移的过程类似。接收机主控程序的功能流程如图7所示.性能测试图7接收机主控程序流程系统功能及参数测试结果如E：1)2)3)4)5)6)7)8)图像录入功能文字录入功能动画设计功能发射机设置功能接收机自检功能发射机待机时间发射机遥控距离发射机缓存空间1.ED显示屏10）接收显示系统功耗结语扫描仪、摄像头、数码相机、图像源文件:键盘、WoRD/TEXT源文件:文字或图形相对于背景移动、缩放:接收机序列号、图像移动命令、自检命令、发射命令:显示蓝草坪背景和“欢迎光临”移动字符;120h;250i;8MByte；320X610D1P：-IkWo整机性能测试及鉴定结论如下:1）通过手持发射机遥控1.ED广告牌，方案新颍,实用性强，具有较高的市场推广价值:2）硬件配置科学，性能稳定，性价比高：3）软件结构合理，功能强大，使用方便。