手機(jī)藍(lán)牙LED隨顯系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要：本文主要介紹了手機(jī)藍(lán)牙LED隨顯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理以及上位機(jī)與下位機(jī)程序控制流程和編程實(shí)現(xiàn)，為相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與搭建提供參考。

關(guān)鍵詞：藍(lán)牙；控制；LED點(diǎn)陣顯示屏

中圖分類號(hào)：TN873

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

本系統(tǒng)通過手機(jī)藍(lán)牙控制LED點(diǎn)陣顯示屏。它是為了解決現(xiàn)有的LED點(diǎn)陣顯示屏修改顯示信息需連接至計(jì)算機(jī)或間接通過計(jì)算機(jī)修改，對(duì)于普通用戶來說顯得非常不便，以及設(shè)備走線、布局略顯臃腫混亂（配有電源線和數(shù)據(jù)線）且不便移動(dòng)的問題。手機(jī)藍(lán)牙LED隨顯系統(tǒng)主要包括：LED點(diǎn)陣顯示面板，主控制器，上位機(jī)手機(jī)藍(lán)牙Android應(yīng)用程序、手機(jī)藍(lán)牙模塊（主設(shè)備）、藍(lán)牙模塊（從設(shè)備）和內(nèi)置電源。主控制器通過串行接口與藍(lán)牙模塊（從設(shè)備）連接；主控制器通過接口電路與LED點(diǎn)陣顯示面板連接；上位機(jī)手機(jī)藍(lán)牙Android應(yīng)用程序控制手機(jī)藍(lán)牙模塊（主設(shè)備）與藍(lán)牙模塊（從設(shè)備）通信（單工），電源為整個(gè)系統(tǒng)供電。

2 系統(tǒng)工作原理

手機(jī)端藍(lán)牙模塊（主設(shè)備）首先查找周圍處于可被查找的藍(lán)牙設(shè)備（從設(shè)備），找到藍(lán)牙設(shè)備后，與其進(jìn)行配對(duì)，配對(duì)完成后，主設(shè)備即可向從設(shè)備發(fā)起呼叫，鏈路建立成功后，主從設(shè)備之間即可進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，手機(jī)通過藍(lán)牙模塊（主設(shè)備）將顯示信息發(fā)送到從藍(lán)牙模塊（從設(shè)備），主控制器從藍(lán)牙模塊（從設(shè)備）接收信息，將其轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣信息并刷新LED點(diǎn)陣顯示面板。通信過程中，主設(shè)備可以發(fā)起斷鏈，斷開藍(lán)牙鏈路。主控制器包括：PIC18F4580單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊，ISP（在線串行編程）接口模塊，藍(lán)牙模塊（從機(jī)），高通GT21L16S2Y點(diǎn)陣字庫轉(zhuǎn)換芯片模塊，蜂鳴器模塊，驅(qū)動(dòng)電路模塊，譯碼電路模塊，主控制器與LED顯示面板接口模塊。主控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 主控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 通信協(xié)議

本系統(tǒng)通信模塊采用無線串口藍(lán)牙從機(jī)模塊（HC-06），默認(rèn)參數(shù)：從機(jī)，9600，N，8，1。配對(duì)密碼：1234。具體藍(lán)牙通信協(xié)議被封裝在該模塊中，通信采用單工方式，主機(jī)對(duì)指定搜索到的從機(jī)發(fā)送格式化的數(shù)據(jù)包（包格式見圖（2）上層協(xié)議數(shù)據(jù)格式），下位機(jī)接收完整數(shù)據(jù)包后進(jìn)行解析。

3.1 基礎(chǔ)協(xié)議

基礎(chǔ)協(xié)議遵循國際標(biāo)準(zhǔn)串口通信協(xié)議RS-232C。

3.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)格式

即串口通信數(shù)據(jù)格式，波特率9600bps，無奇偶校驗(yàn)位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位。

3.3 上層協(xié)議及數(shù)據(jù)格式

上層協(xié)議數(shù)據(jù)格式包括6個(gè)字段：指令類型字段、U1字段、U2字段、U3字段、U4字段、U5字段。每個(gè)字段包含2個(gè)字節(jié)信息，Ux（x=1..5）用于存放上位機(jī)發(fā)送給下位機(jī)的Unicode編碼，指令類型字段用來區(qū)分上位機(jī)發(fā)送給下位機(jī)的信息是指令還是數(shù)據(jù)。上層協(xié)議數(shù)據(jù)格式如圖2所示：

圖2 上層協(xié)議數(shù)據(jù)格式

4 下位機(jī)程序流程

下位機(jī)接收上位機(jī)發(fā)來的信息（參見“上層協(xié)議數(shù)據(jù)格式”）后解析指令類型字段，若為指令（指令類型字段值為“CM”），則舍棄U1-U5字段；若為數(shù)據(jù)（指令類型字段值為“DD”），則繼續(xù)將U1-U5字段逐個(gè)取出，通過點(diǎn)陣字庫轉(zhuǎn)換芯片模塊轉(zhuǎn)換成點(diǎn)陣顯示信息，存于單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊內(nèi)的顯示緩沖區(qū)中。

5 參考程序

//頭文件部分

#include

#include\"delay.h\"

#include\"usartc.h\"

#include\"led5.h\"

#include\"spi.h\"

//系統(tǒng)初始化

Init_Disp（）；

Usart_init（）；

Spi_init（）；

//主程序循環(huán)部分

while（1）

{

if（flg==1）

{

recv_count==0； //恢復(fù)接收計(jì)數(shù)器值

readbyte32（a_dot_address）； //分別讀出5個(gè)漢字的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，存于顯示緩存中

for（j=0；j<32；j++）

{

w[j+k*32]=a_dot[j]；

}

disppad6（）； //讀顯示緩存，刷新顯示

}

//串行中斷程序部分

#pragma interrupt_level 1

void interrupt HI_ISR（）

{

if（RCIF==1）

{

tmp_var[recv_count]=RCREG； //將接收的Unicode 碼存于tmp_var數(shù)組中

CREN=0；

CREN=1；

recv_count+=1； //接收計(jì)數(shù)器加1

if（recv_count==10）

{

flg=1； //置接收完成標(biāo)志

}

RCIF=0；

}

}

6 結(jié)束語

系統(tǒng)基于手機(jī)藍(lán)牙控制，信息修改方便，易操作，體積小，重量經(jīng)，省空間，功耗低，實(shí)用經(jīng)濟(jì)。對(duì)于普通用戶來說，修改顯示屏的顯示內(nèi)容有如發(fā)送一條短信一樣容易！本系統(tǒng)適用于體育場(chǎng)館、超市、商業(yè)應(yīng)用、銀行、證劵、郵政、碼頭、商場(chǎng)、車站、郵政、電訊、機(jī)關(guān)、監(jiān)控、學(xué)校、餐廳、酒店、娛樂等不同場(chǎng)所。

參考文獻(xiàn)：

[1]李榮正.PIC單片機(jī)原理及應(yīng)用（第二版）[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007：323-346.

[2]孫曉云.接口與通信技術(shù)原理與應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，2007：239-242.

作者單位：黑龍江東方學(xué)院，哈爾濱 150000