基于GSM網絡的無線顯示系統設計

摘 要：為了能夠利用現有的移動通信網控制遠端的電子顯示屏，提出基于GSM網絡的無線控制顯示屏的解決方案，該系統由單片機及TC35無線接收器構成。控制者通過手機發送短消息，短消息經GSM網絡傳送到接收端，最終顯示在顯示屏上。結果表明，該系統結構簡單，易于操作。

關鍵詞：無線控制； 顯示屏； 短消息； 移動通信

中圖分類號：TN915.05-34 文獻標識碼：A

文章編號：1004-373X(2011)17-0060-03

Design of Wireless Display System Based on GSM Network

ZOU Shu-guang

(Dept. of Communication Engineering， Nanjing Institute of Technology， Nanjing 211167， China)

Abstract： In order to control a remote electronic display screen by the aid of the available mobile communication networks， a solution of wireless control display system based on GSM network is proposed. The system consists of microcontroller and TC35 wireless receiver. The short messages are sent via mobile phone by controllers， delivered to receiving terminal through GSM network and displayed on the screen.

Keywords： wireless control; display screen; short message; mobile communication

0 引 言

LED顯示屏在工作和生活中有較為廣泛的應用。LED顯示屏可以作為電子公告屏用于發布公交信息、天氣預報、各類廣告、即時新聞、交通路況、票務情況、臨時通知等，是商家引導顧客的信息傳播窗口，有助于吸引消費者，促進商家信息的及時傳播。

傳統的LED顯示屏是通過串口數據線連接到PC機，然后通過PC機上的應用軟件，實現對顯示屏的顯示內容進行控制。由于在PC機和顯示屏之間采用的是有線連接，這樣就會面臨著數據傳輸問題。使用傳統的有線數據傳輸方式需要鋪設專用的通信線路，浪費資源，可操作性差。當顯示屏距離PC控制端較為遙遠時，所處的環境就不允許鋪設電纜，此時數據甚至無法傳輸。

本文研究如何利用無線網絡控制顯示屏所要顯示的內容，提出了一種基于移動通信網的解決方案。該系統結構簡單、易于操作維護。

1 系統設計任務

整個系統包括發送和接收兩部分，系統工作原理如圖1所示。發送端為手機，也就是顯示屏的控制器。手機通過GSM移動通信網向TC35發送顯示屏需要顯示的內容。

接收系統的設計采用89C51單片機和Siemens公司的GSM模塊TC35。接收端TC35接收到短消息后，通過燒寫在單片機上的AT指令，自動執行對短消息的采集。單片機完成短信提取后，通過串口數據線把短消息內容送到LED顯示屏上進行顯示。

2 接收端系統硬件的設計

接收端系統硬件包括電源電路、TC35通信模塊電路、SIM卡電路、單片機系統。系統結構如圖2所示。

2.1 系統電源電路

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。

TC35共有40個引腳，通過一個ZIF連接器引出。這40個引腳可以劃分為5類，即電源、數據輸入/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個引腳(如表2所示)，通過這些引腳與移動終端接口進行相互間的信息傳輸，并提供SIM工作時所需的電源。ZIF連接器上有6個引腳為SIM卡接口，如圖5所示。

2.4 單片機通信電路

單片機系統包括單片機與TC35通信電路、單片機與顯示屏通信電路。

(1) 單片機與TC35通信電路

TC35的數據輸入/輸出接口是一個串行異步收發器，符合ITU-T RS 232接口標準，它有固定的參數：8位數據位和1位停止位，無校驗位，波特率在300~115 Kb/s之間可選。單片機可以通過串口直接與TC35進行通信，且DTE(單片機)與DCE(TC35通信模塊)可相應的RXD，TXD對應直接相連。但TC35工作電壓為3.6 V，單片機工作在5 V，為保證數據傳輸的正確，必須在接口加電平轉換電路。電路如圖6所示。

(2) 單片機與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;單片機是TTL電平，其電壓值為0~5 V，通信時，兩者之間必須有一個電平轉換電路，通常采用電平轉換芯片將兩者電平進行轉換。在該系統中，采用MAX 232轉換芯片實現TTL電平與RS 232電平之間的轉換。

3 發送端的短消息格式

由于顯示在遠端LED顯示屏上的內容為手機編輯、無線傳送，失去了傳統PC機終端軟件的直接控制。所以，相應的顯示效果、顯示模式等控制項必須通過短消息中的特定符號進行約定。

手機作為發送端，所編輯短信的格式如下：

*NJ01兩位序號顯示方式運動速度停留時間連接符信息內容

*NJ01：識別標記，主要是為了防止顯示屏不顯示垃圾短消息。即TC35接收的短消息不是*NJ01開頭的，不進行處理。

序號：信息在顯示屏存儲的編號。重復發送同一編號，會自動覆蓋舊的顯示內容。

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：

1：固定顯示2：走馬燈3：左移4：文字上移5：文字下移

運動速度：文字在顯示屏上的運動速度，取值為1~9。取值越大，文字移動越快。

停留時間：取值1~9。取值越大，短消息在顯示屏上的初始顯示時間越長。

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。

如果手機向TC35接收端發送的短消息內容是：“歡迎光臨”，序號為01，顯示方式是左移，運動速度較快為7，停留時間為5，則應該編輯短消息如下：

*NJ01013751歡迎光臨

短消息編輯結束后，在手機中輸入遠端TC35中的SIM卡所對應的手機號碼即可。

4 結 語

本文設計了基于GSM移動通信網的手機遠端控制LED顯示系統。通過該系統，發送者可以漫游在世界各地100多個國家，通過GSM移動通信網控制連接在TC35的LED顯示屏。新系統避免了傳統LED顯示屏只能通過電腦聯機來更新信息，極大地方便了信息發布者。

參 考 文 獻

［1］劉紅.TC35無線模塊的數據傳輸實現［J］.電信工程技術與標準化，2007(3):61-63.

［2］肖廣兵，唐慧強.基于TC35I的無線數據采集系統的設計［J］.通信技術，2009，42(4):189-191.

［3］邱文靜.基于GSM短信息的家居設施遙控監測系統設計［D］.南京：南京理工大學，2005.

［4］李鵬遠，林偉新.基于短消息TC35的一種應用方法［J］.機電產品開發與創新，2008(1):60-61.

［5］樓然苗.51系列單片機設計實例［M］.北京：北京航空航天大學出版社，2006.

［6］王滿，王鐵權.基于移動通訊模塊的室溫監測系統的研究［J］.中國科技信息，2010(18):106-108.

［7］何光禹，李太全.基于TC35i GSM模塊的SMS設計和應用［J］.現代電子技術，2010，33(16):157-159.

［8］李晨，王巍.基于TC35iGSM模塊的功能調試系統設計［J］.科技廣場，2010(6):94-95.

［9］李強，黃小羽.簡易通信轉換器的設計［J］.自動化應用，2010(11):53-55.

［10］王瑋.51單片機與PC機串行通信接口的設計［J］.硅谷，2009(6):5.

作者簡介：

鄒曙光 男，1976年出生，安徽太和人，碩士研究生，講師。南京工程學院國家與地方共建通信網實訓基地負責人。主要從事移動通信技術、光通信技術方向的研究和教學工作。