新颖蓝牙技术的LED点阵屏设计(二)

2013-05-25 12:11:23来源: 互联网

2. 3. 2 接口电路

  字库芯片GT21L16S2W 的各引脚功能如下: 1、2、5、6 脚是SPI接口,其中: 1( CS#) 为片选输入,2 ( SO) 为串行数据输出,5( SI) 为串行数据输入,6( SCLK) 为串行时钟。

  7 脚( HOLD #) 为总线挂起,该信号可用于在片选信号有效期间暂停数据传输。单片机通过引脚P0. 0 ~ P0.2 以及P1.7 与字库芯片进行通信,读取显示数据。HOLD#引脚悬空,Vcc 工作电源为3. 3 V.单片机与字库芯片的连接如图6 所示。

  

  图6 单片机与字库芯片的连接图。

  2. 4 LED 点阵屏与单片机的连接

  点阵屏选择的是市场上应用最为广泛的P10 单红户外单元板。该模块具有高稳定性,高亮度,颜色均匀等特点,进行的扫描方式是1 /4 扫,控制方法简便,有利于优化软件设计,采用点阵单元可以根据需要进行拼凑,灵活性强。LED 点阵屏与单片机的连接如图7 所示。其中,OE( P1. 3) 为使能信号,连接74HC138,用于亮度控制,也可用于显示屏消隐。只要调整它的占空比就可以控制亮度的变化。ABCD 为行扫描信号,A 是最低位,如果ABCD信号全用上,控制扫描的最大范围是16 行,1 /4 扫描中只要AB( P2. 0 和P2. 1) 信号就可以了。当行控制信号出现异常时,将会出现显示错位、高亮或图像重叠等现象。

  CLK( P1. 0) 为移位脉冲,每一个脉冲将数据移入或移出一位。当时钟信号有异常时,会使整板显示杂乱无章。STB( P1. 1) 是锁存信号,将移位寄存器内的数据锁存并将其数据内容通过驱动电路点亮LED显示出来。RI( P1. 2) 是显示数据的输入端。

  2. 5 电源模块

  电源模块由5 V 大功率电源和+ 3. 3 V 小功率稳压电路组成。前者是给LED 屏提供电源,后者是把5V 电压稳压成3. 3 V后提供给单片机、蓝牙模块和字库模块工作,这里选用ASM1117- 3. 3 芯片。市售通用的LED 板输入额定功率约为190 W/ m2 ,每块单元板面积是160* 320 mm2 ,最大工作电流约为2 A( 5 V 工作电压时功耗是10 W) ,可根据所要求的LED 显示屏的面积选择开关电源的功率。常用的开关电源,配合双MOS 管输出以及加强型散热器和滤波电容线圈,可保障纯净充足的电流输出。

  2. 6 系统总体电路

  本系统以单片机C8051F410 作为MCU,外围电路包括蓝牙模块、字库芯片、LED 点阵屏和电源模块,系统电路原理如图8 所示。

  

  图8 系统原理图。

3 系统软件设计

  单片机的初始化包括: ①时钟初始化,选择片内24.5MHz 内部时钟。②引脚配置: 配置P0. 0 ~ P0. 2 为SPI 接口(3 线) ,与字库芯片通信; 配置P0. 4 和P0. 5 为串口,与蓝牙模块实现通讯; 配置P1. 0 ~ P1. 3、P2. 0 和P2. 1 为数字I /O,实现对显示屏的控制。

  ③中断、定时器/计数器和FLASH 相关寄存器初始化。系统软件流程如图9 所示。

  

  图9 系统软件流程

  初始化后系统将主动读取FLASH 指定地址范围内的数据,并将数据( Unicode 字符集) 转换得到与Unicode 数据对应的GB2312字符集代码在字库芯片的地址码,然后将该地址码送给字库芯片提取该地址所对应的GB2312 字符集,再将GB2312 字符集代码通过字库芯片转化提取相对应的16* 16 点阵代码,通过SPI 口将代码送给单片机,进而单片机将点阵代码送给点阵屏并控制点阵屏将数据显示出来。

  正常工作状态下,当手机蓝牙与系统蓝牙模块发生配对时,手机只有输入正确的PIN 码后,才可成功配对,配对成功后,若手机采用记事本软件通过蓝牙发送数据,蓝牙模块将接收数据并通过串口发送出去,这时单片机接收数据,如果识别到有效数据的开始位为标志位“#”,那么系统将认为该命令是控制命令,即控制LED 显示的亮度、速度、移动方向。控制命令的格式自主定义。例如“#35 左”,意思为:“#”为控制标志位,“3”控制亮度( 控制范围为0 - 9,数值越大亮度越高) ,“5”控制速度( 控制范围0 - 9,数字越大速度越慢) ,“左”为方向控制位( 左为移动方向向左移,右代表向右移,上表示向上移,下为向下移) 。如果有效数据的开始位不为“#”,那么将默认此次数据为LED 要显示的新内容,系统将把数据按顺序存入指定的FLASH 地址范围内,待复位后新数据将显示于屏幕上。特别要指出的是,为了保证显示屏工作的可靠性,要在显示循环程序中得合适位置设置好“喂狗”参数。

  4 结束语

  系统实现了通过手机更新显示屏显示内容的目的,方便又快捷。经过一批用户的使用,显示性能和控制性能均较为稳定。但是,在实际使用过程中也遇到了尚未解决的问题: ①有部分手机不支持Unicode 字符集格式。②本设计仅限于智能机通过记事本编辑显示数据的传送,而不同手机采用的记事本编辑软件不尽兼容,本设计是基于Nokia 手机软件设计的。

关键字:新颖  蓝牙技术  LED点阵屏

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0525/article_18569.html
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