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基于GSM的远程LED点阵显示系统
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2017-11-15
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实现目标：
制作一款带有接收短信功能的点阵屏显示系统，用于我校及公司等一些公共场所公共信息的发布。该系统可以实现不管用户在哪，身边有没有电脑，只要身上带有电话，就可以利用移动通信网络的服务，发送自己想要显示的字在点阵屏上显示。
设计方案：
系统基于GSM 的无线远程LED 点阵显示系统， 系统是借助于移动通信网络的服务， 应用GSM 模块的短消息功能，将信息从计算机传输到远端的显示屏。这种方式具有实现快捷、信息传输可靠、距离可以任意远近、运行费用低等优点， 可以广泛地应用于室外LED 点阵显示。
点阵屏部分采用串行输入，并行输出，动态行扫描显示汉字的方式。通过串并转换器扩展I0口，达到控制LED点阵的64个列的目的。方案中运用8片串并转换器74HC595级联，锁存4个字的一行数据，并用4/16译码器74HC154选择对应的行线，在主程序中通过逐行扫描使8片串并转换器锁存的数据依次输入到点阵的列端口上，这样依据人体视觉暂留，可以完整的看到扫描后的汉字。
系统整体结构框图：
图1
硬件设计：
该系统电路主要包括数据收发模块、单片机控制模块、点阵屏模块，及其SD卡模块构成。单片机作为系统的核心控制部件，主要完成对点阵屏和gsm模块的数据传输。其中传输的数据为点阵屏要显示的汉字，传输数据时一种形式是实时发送数据
（1） GSM模块电路
主要由TC35I模块、电平转换芯片MAX232 、电压转换芯片LP3966-ADJ 、SIM 卡座电路等构成。由于我们只使用模块的短消息功能，不需要声音功能和电池充电功能，因此只需要正确设计出启动电路、SIM卡电路和RS232电平转换等电路遍可与单片机连接，由单片机控制实现数据收发。
①、TC35I模块简介
TC35I模块有40个引脚，通过一个ZIF（Zero Insertion Force，零阻力插座）连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。
单片机通过串口与TC35进行数据通信，通信速率为9600bps，采用8位异步通讯方式，1位起始位，8位数据位，1位停止位。TC35模块输入输出的TTL正电平逻辑不是+5V，而是+2.8V左右，因此必要时加端口保护。
②、电源模块
GSM模块TC35I对电源的要求十分严格，模块的工作电压范围为3.3～4.8V，推荐值为4.2V，当低于3.3V时，TC35I模块将自动关机。模块启动时也需要很大的电流才可以启动，否则模块不能正常工作。基于上述，电源芯片的选择采用LP3966-ADJ，该芯片可以满足大电流的要求，可以达到3A的电流峰值，并且可以通过调节电阻R13使得输出电压有很大的变化范围，电源输出电压值选择4.2V。电源电路如图2所示。
制作一款带有接收短信功能的点阵屏显示系统，用于我校及公司等一些公共场所公共信息的发布。该系统可以实现不管用户在哪，身边有没有电脑，只要身上带有电话，就可以利用移动通信网络的服务，发送自己想要显示的字在点阵屏上显示。
设计方案：
系统基于GSM 的无线远程LED 点阵显示系统， 系统是借助于移动通信网络的服务， 应用GSM 模块的短消息功能，将信息从计算机传输到远端的显示屏。这种方式具有实现快捷、信息传输可靠、距离可以任意远近、运行费用低等优点， 可以广泛地应用于室外LED 点阵显示。
点阵屏部分采用串行输入，并行输出，动态行扫描显示汉字的方式。通过串并转换器扩展I0口，达到控制LED点阵的64个列的目的。方案中运用8片串并转换器74HC595级联，锁存4个字的一行数据，并用4/16译码器74HC154选择对应的行线，在主程序中通过逐行扫描使8片串并转换器锁存的数据依次输入到点阵的列端口上，这样依据人体视觉暂留，可以完整的看到扫描后的汉字。
系统整体结构框图：
图1
硬件设计：
该系统电路主要包括数据收发模块、单片机控制模块、点阵屏模块，及其SD卡模块构成。单片机作为系统的核心控制部件，主要完成对点阵屏和gsm模块的数据传输。其中传输的数据为点阵屏要显示的汉字，传输数据时一种形式是实时发送数据
（1） GSM模块电路
主要由TC35I模块、电平转换芯片MAX232 、电压转换芯片LP3966-ADJ 、SIM 卡座电路等构成。由于我们只使用模块的短消息功能，不需要声音功能和电池充电功能，因此只需要正确设计出启动电路、SIM卡电路和RS232电平转换等电路遍可与单片机连接，由单片机控制实现数据收发。
①、TC35I模块简介
TC35I模块有40个引脚，通过一个ZIF（Zero Insertion Force，零阻力插座）连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。
单片机通过串口与TC35进行数据通信，通信速率为9600bps，采用8位异步通讯方式，1位起始位，8位数据位，1位停止位。TC35模块输入输出的TTL正电平逻辑不是+5V，而是+2.8V左右，因此必要时加端口保护。
②、电源模块
GSM模块TC35I对电源的要求十分严格，模块的工作电压范围为3.3～4.8V，推荐值为4.2V，当低于3.3V时，TC35I模块将自动关机。模块启动时也需要很大的电流才可以启动，否则模块不能正常工作。基于上述，电源芯片的选择采用LP3966-ADJ，该芯片可以满足大电流的要求，可以达到3A的电流峰值，并且可以通过调节电阻R13使得输出电压有很大的变化范围，电源输出电压值选择4.2V。电源电路如图2所示。
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