基于Android平臺的無線led電子屏幕及其控制軟件實現路徑

宋揚

摘要：傳統的LED屏的更新方式采用有線通信技術，大大制約了LED屏幕的大范圍應用。Android 系統是當下主流的智能手機操作系統中的一種，該系統平臺的授權許可是不收取任何費用的，擁有完善的 SDK 和輔助工具支撐。因此基于Android平臺對LED屏幕實現無線控制可以很好的解決這個問題。本文基于Android平臺特性，對基于Android平臺的無線led電子屏幕的控制軟件進行分析和構建，并對設計模型進行了性能檢驗，為Android平臺下設計控制無線LED屏的發展提供理論基礎。

關鍵詞：Android 無線 led電子屏幕 控制軟件

中圖分類號：TP368 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）08-0169-01

1 采用Android平臺作為無線LED顯示屏控制軟件的理由

（1）先進性。無線LED是先進技術的融合，它把計算機的網絡互聯、移動無線通信系統、LED顯示控制等技術運用到一個產品上。

（2）可靠性。Android系統經過了全球化的長期普及應用，全球有無數的安卓手機及平板燈設備在同時運行著，這證明其系統運行具有穩定性與可靠性。本設計使用Android系統有助于保證本系統的可靠運行。

（3）擴展性。Android系統的發展已經比較完善，所以它的控制中心系統擴展性也比較好。就算終端的數量增加了，覆蓋范圍擴大了，系統功也可以隨之增加，升級也可以平穩進行。

（4）實用性。大量的人員選擇使用Android手機及平板。使用本系統，就可以方便的通過Android手機和平板向LED發布需要的信息，操作方便、簡潔、高效，反應快速，易于進行信息處理和發布。

2 系統總體設計

基于Android平臺的LED顯示屏控制系統的拓撲結構框圖如圖1所示。它主要由上位機、下位機和LED顯示屏三個部分組成。其中下位機就是LED屏控制器。LED屏控制器與Android平臺進行連接，然后兩者進行數據傳輸。在這個過程中，對協議進行解析，并且控制 LED屏顯示。LED顯示屏在很多復雜的環境中都會使用到，所以下位機部分必須可以穩定可靠的進行工作。因此要降低能量消耗，增強擴展能力。上位機部分主要是手機、平板電腦等便攜式設備，要求具備TCP通信服務軟件。工作時Android設備介入網絡，通過 Android平臺與下位機建立通信連接。

3 LED 屏控制器的控制主程序

LED屏控制器主要由MCU主控電路、電源模塊、字庫電路、LED顯示屏等五部分組成。

LED屏控制器的控制主程序的工作流程主要有以下幾步：（1）系統初始化；（2）調用與Android平臺通信子程序；（3）指示Android平臺，與網絡連接，再和上位機建立連接；如果沒有和網絡連接上，則命令重新進行連接。（4）獲取Android平臺接收到的信息，并進行分析，在再轉化為協議解析，把有效數據提取出來；（5）使用字庫芯片子程序，把需發布的信息用點陣信息進行轉換，并把轉換好的數據保存到緩存區；（6）使用LED 屏控制驅動子程序，控制 LED 顯示屏，開始顯示，把所需要的內容顯示出來。

本控制器的設計是采用 Keil MDK 集成環境來完成軟件編程設計的，采用了無操作系統的設計，是因為 MCU 對外圍電路的驅動功能并不復雜。

Android客戶端應盡量滿足上訴要求。這系統分為六大模塊：分別為：用戶登錄模塊、通訊錄備份和恢復模塊、文件管理模塊、短信備份和恢復模塊、拍照上傳模塊及幫助模塊。功能層次圖2如下所示。

六大模塊的基本定義如下：（1）用戶登錄模塊：可以讓用戶自行登錄，實現自動登錄，或者可以授權登錄，但是不可以讓用戶在此注冊，老用戶可以在沒有聯網時登錄客戶端。（2）通訊錄備份和恢復模塊：用戶可以隨時隨地把通訊錄用云端備份，以免丟失，或者在需要時可以隨時隨地把云端通訊錄恢復到本地，這樣既簡便又美觀。這是系統核心模塊之一。（3）文件管理模塊：用戶可以對云端文件進行有效的管理，其中包括文件夾刪除、移動，或重命名或新建文件夾，除了這些，還包括備份和下載用戶所需要的文件。（4）短信備份和恢復模塊：用戶可以把短信備份到云端，以免丟失，或把云端短信傳到本地，這個模塊和通訊記錄備份和恢復模塊有著異曲同工之處。同樣也是系統核心模塊之一。（5）拍照上傳模塊：用戶可以利用Android客戶端里的相機，來實現即拍即傳的方式。（6）幫助模塊：該用戶是第一次登錄客戶端時，會跳出一個動畫，這是為了讓用戶了解本產品和產品的使用方法，同時也讓相關資源有一定的緩沖時間。

4 性能測試

首先，為了保證顯示屏硬件的正常工作，要對顯示屏模塊進行測試。通過單片機按照常規LED屏幕的通訊方式，反復地向LED顯示屏發送不同的數據，以判斷顯示屏能否正常顯示。

其次，測試Android平臺與LED硬件的通信模塊是否工作正常?？梢酝ㄟ^使用串口調試助手、服務器模擬程序、調試等工具測試聯網功能和數據傳輸功能。

在客戶端利用connect按鍵和disconnect鍵進行連接測試。測試結果如表1所示。

在客戶端利用模擬器的按鍵進行按鍵測試，測試如表2所示。

5 結語

本系統的設計順應時代潮流，在Android手機大量普及的情況下，將led控制軟件與Android系統聯系起來，大大簡化了傳統led顯示屏發布信息的繁瑣手續，具有實用性與高效性。

參考文獻

[1]彭俊.基于無線數據傳輸的顯示屏設計與實現[J].電光與控制，2013（9）：121-124.

[2]葛洲.基于嵌入式的GPRS遠程控制的大屏幕LED顯示系統的研究[J].液晶與顯示，2013（13）：54-57.

[3]張玉杰.馬立云.基于ARM和EPGA的LED顯示屏控制系統的設計[J]，計算機測量與控制，2012（5）：98-101.