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LED官方网屏控制系统的关键技术研究

关注列表 浏览:818 发布日期:2017年11月21日【

本文所研究的基于GPRS的远程LED官方网屏控制系统的关键技术包括上位机控制端、中转服务器和下位机LED官方网屏;上位机控制端和下位机LED官方网屏通过中转服务器建立网络连接;本系统具有利用内网穿透技术和中转服务器来实现远程控制, 能实现让所有联网的PC来控制每个LED官方网屏;有线控制和无线远程控制;降低通信线路铺设成本和通信故障率;增强LED信息传输的稳定性和及时性, LED官方网屏能随时接收上位机控制端下发的信息, 大大提高LED官方网屏的工作效率;增加LED官方网屏远程传输的数据量, 通过GPRS DTU发送信息, 采用TCP/IP网络协议, 终端联网数量不受限制;扩展LED官方网屏远程应用的距离, 只要GPRS网络覆盖的地方都能使用, 不受距离限制。

20世纪80年代末, 武汉LED官方网屏作为新型信息官方网媒体在全球得到迅速发展, 具有国际高、色彩鲜艳、寿命长、性能稳定等优点。LED官方网屏在现实应用中大部分都是单一的非物联网设计, 未能实现多LED官方网屏的大面积范围宣传和实时更新。在LED官方网屏信息的传送方式上, 通过有线传输, 则需要额外的增加一笔线路铺设的开支;而现有的无线传输, 又存在远程通信质量低、一次性发送的数据量少等弊端和局限。本系统针对传统LED官方网屏的各种弊端和局限, 通过一套稳定完善的远程控制系统解决这些问题, 包括实现多LED官方网屏的统一远程控制, 官方网内容的实时更新, 官方网花样的更改, 官方网国际的自动、手动模式的调整、有线近距离控制和网络远程控制模式的切换、官方网屏坏点信息反馈的功能, 全部由上位机软件进行统一手机版。

1 系统设计

本文所研究的基于GPRS的远程LED官方网屏控制系统主要包括中转服务器2和下位机LED官方网屏3;上位机控制端1和下位机LED官方网屏3通过中转服务器2建立网络连接 (图1) 。

图1 系统总体设计框图
图1 系统总体设计框图

下位机LED官方网屏3包括微控制器4和连接微控制器4的数据存储器7、坏点检测模块5、串口模块8、光强度检测模块10和LED官方网屏6, 串口模块8连接GPRS模块9 (图2) ;各个模块的数据汇总到微控制器4, 由微控制器4进行统一数据处理, 将LED官方网屏6的坏点信息通过微控制器4和串口模块8传送至上位机控制端1, 同时通过串口模块8获取来自上位机控制端1的数据或者通过GPRS模块9接收来自中转服务器2的网络数据, 并将官方网信息存储到数据存储器7, 根据控制命令在LED官方网屏6上官方网。

中转服务器2包括服务器软件14和花生壳软件15 (图5) , 中转服务器2建立上位机控制端1与下位机LED官方网屏3的网络连接 (图1) ;服务器软件能实现内网穿透 (图3) , 让上位机控制端1与下位机LED官方网屏3在具有公网IP地址的中转服务器2的协助下, 实现网络通信, 在不能实现内网穿透的情况下, 以中转服务器2作为桥梁, 采用中转技术, 把上位机控制端1发来的数据先暂存, 然后转发给下位机LED官方网屏3;花生壳软件15能将中转服务器2的动态公网IP地址绑定到固定域名上, 上位机控制端1和下位机LED官方网屏3则通过解析固定域名, 从而间接获取中转服务器2的动态IP地址, 实现网络连接。

图2 下位机LED官方网屏原理框图
图2 下位机LED官方网屏原理框图

图3 DUP内网穿透框图
图3 DUP内网穿透框图

控制端软件13完成官方网信息的转换、TCP/IP网络连接、屏幕运行状态的监测、远程控制LED官方网屏6的官方网内容、官方网字体、官方网花样、屏幕国际等参数。服务器软件14基于VC6.0编写, 实现内网穿透或者数据中转, 支持多LED官方网屏组网和多用户同时控制。坏点检测模块5能根据客户需要将屏幕的坏点信息反馈给上位机控制端1。

图4 控制端软件设计框图
图4 控制端软件设计框图

图5 中转服务器软件设计框图
图5 中转服务器软件设计框图

进一步, 光强度检测模块10能根据现场官方网站的光照强度的变化, 自动按事先设定好的比例调节屏幕国际, 即屏幕国际=线性关系*光照强度, 屏幕国际与光照强度是一种线性关系, 光照强度越强, 屏幕国际越亮, 反之光照强度越弱, 屏幕国际则越暗。

图6 坏点检测模块原理框图
图6 坏点检测模块原理框图

图7 光强度检测模块原理框图
图7 光强度检测模块原理框图

2 系统操作步骤

首先对基于GPRS的远程LED官方网屏控制系统的下位机LED官方网屏3的设置, 开启下位机电源总开关, 使所有硬件模块通电运行, 检测GPRS模块的运行状态, 使网络通信正常。

第二步对基于GPRS的远程LED官方网屏控制系统的中转服务器2的设置, 在具有公网IP的电脑上使用固定域名登录花生壳软件15, 运行服务器软件14, 点击运行服务, 点击网络检测, 看软件下方的公网IP和本地IP是否官方网一致, 若一致表示服务器处于公网状态, 当上位机控制端1与下位机LED官方网屏3成功连接中转服务器2时, 服务器软件14的界面上的客服端状态区的控制端和官方网屏的状态指示图标将官方网为在线, 并且将由灰色变成彩色, 方便用户识别。

第三步对基于GPRS的远程LED官方网屏控制系统的上位机控制端1的设置, 根据实际情况来选择控制方式:网络控制和串口控制;若远程控制, 则选择软件界面左上角的网络连接, 直到图标官方网彩色, 表明成功连接服务器, 若屏幕状态区官方网彩色, 表明成功连接下位机LED官方网屏3, 整个系统正常运行;串口控制需要事先配置好当前通信端口, 然后点击串口控制, 出现彩色表明设置成功。

3 系统测试

本系统经过实际测试达到了预定的目标, 运行稳定, 如图8。具备以下优点:1) 利用内网穿透技术和中转服务器来实现远程控制, 能实现让所有联网的PC来控制每个LED官方网屏。2) 控制方式灵活, 近距离能采用有线控制, 也能做无线远程控制。3) 利用STM32F103做主控芯片, 内存大, 运行速度快。4) 采用GPRS通信, 降低LED官方网屏通信线路铺设成本和通信故障率。5) 增强LED信息传输的稳定性和及时性, LED官方网屏能随时接收上位机控制端下发的信息, 大大提高LED官方网屏的工作效率。6) 增加LED官方网屏远程传输的数据量, 通过GPRS DTU发送信息, 采用TCP/IP网络协议, 终端联网数量不受限制。7) 扩展LED官方网屏远程应用的距离, 只要GPRS网络覆盖的地方都能使用, 不受距离限制。

图8 LED官方网效果图
图8 LED官方网效果图

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