基于GPRS與物聯網的廣告屏系統設計與實現

文/黃道燚 陳敏敏

1 汕尾太陽能垃圾筒廣告牌存在的問題

在汕尾，城市的各主干道路出現了一種結合環保和廣告的新產物——太陽能垃圾筒廣告牌。它的下身是一個垃圾筒，上身則是一個太陽能廣告牌，可以嵌入廣告圖紙和標語，起到廣告宣傳和美化環境的作用，集經濟環保于一體。目前，該廣告牌仍不大完善，存在一些問題：

（1）廣告內容一般安裝完成后，廣告內容固定，靈活性、可變動性??；

（2）更換廣告圖紙和標語工序繁多，廣告牌數量多，更換一次需要大量的人力、財力。

2 基于GPRS的物聯網點陣屏的解決方案

針對上述所講廣告牌的缺點，本設計提出改進方案，太陽能垃圾筒廣告牌的總體設計思路如下：設計采用點陣屏來替代原來的紙質廣告語，同時結合GPRS通信和物聯網平臺，從而達到遠程、大批量的更換廣告語，而且速度快捷，信息量更大。

3 系統設計結構

本設計的整個系統設計的結構圖如圖1。

每個廣告牌的硬件結構如圖2。

圖1：整個系統設計的結構圖

圖2：廣告牌的硬件結構圖

圖3：主控芯片程序流程圖

本系統整體設計包括三個部分：

（1）手機APP部分。

（2）物聯網服務平臺部分。

（3）廣告牌部分。

手機APP主要負責發送廣告內容到物聯網平臺，根據客戶的操作，把客戶設置的廣告內容以文本的形式發送到物聯網平臺對應的數據流進行存儲。

物聯網平臺方面主要進行設備的創建、數據流的創建、通信協議的設置、設備類型的設置等方面的工作，以及APP-key和設備ID的設置獲取。

廣告牌電路部分結構圖如圖2所示，主要由控制處理芯片stc15f2k60s2單片機最小系統、GPRS A6模塊、字庫芯片電路、點陣驅動電路和點陣顯示電路、穩壓電路、太陽能板及整流控制電路、廣告牌照明燈燈管等構成。每天激活GPRS模塊一次，并驅動GPRS模塊到中移動物聯網平臺對應設備的對應的數據流進行廣告內容存儲數據的讀取，然后將獲得的內容進行解碼，提取出廣告文本部分，再由字庫芯片將其轉化為點陣屏驅動數據。最后，MCU再根據點陣屏數據對點陣驅動芯片進行控制，令其驅動LED點陣屏。

4 軟件系統設計

本設計的軟件系統設計主要分三個部分：廣告牌主控芯片單片機的程序設計、移動控制終端手機APP的程序設計和物聯網平臺的數據服務器設置。

4.1 廣告牌主控芯片程序設計

本設計采用STC15F2K60S2單片機作為主控芯片，其程序流程圖如圖3所示，每天設置一個定時時間并到中移動物聯網平臺讀取廣告語數據，并顯示到點陣屏上。

4.2 物聯網平臺的設置

本設計選擇中國移動物聯網平臺作為服務器，在服務器上需要進行創建和設置設備，由于廣告牌設備不需要長時間保持在線，設備協議采用http協議，并為每一個廣告牌創建一個數據流，各數據流以道路、街道名的拼音進行命名。

4.3 手機APP的軟件設計

本設計的手機APP的軟件設計，使用APP inventor編程軟件進行制作。制作完的APP的設計包括三個界面，分別為登錄界面、街道選擇界面、和廣告語設置界面。

登錄界面包括APP的標題、提示文本、賬號和密碼的文本輸入框，以及登錄按鈕。其后臺的程序設計思路如下：

用戶點擊登錄按鈕之后，獲取其輸入的賬號和密碼，然后發送到服務器進行核對。本設計采用廣州教科網（APP.gzjkw.net）提供的網絡數據庫來設計服務器核對賬戶和密碼的功能。首先申請一個網絡數據庫，然后將事先設置好的賬號和密碼組，以賬號為標簽名，密碼為內容存入網絡數據庫當中。核對過程，以用戶名為標簽，去獲得密碼，再與用戶的輸入密碼進行比較，如果相同時，則密碼輸入正確，跳轉到街道選擇界面。當街道選擇界面完成后，則調到廣告語設置界面，在手機上測試，當在手機上點擊設置之后，點陣屏內容變化為：“汕尾職業技術學院”。

5 結語

本文針對汕尾太陽能垃圾筒廣告牌存在的問題，提出的改進的設計思路和方案，并完成的軟硬件電路的制作，設計具備有一定的實用性和經濟效益。