目录
毕业设计(论文)任务书 ................................................................... 2 毕业设计(论文)开题报告 ................................................................. 3 郑重声明 ............................................................................... 5 目录 ................................................................................... 1 摘 要 ................................................................................. 3 ABSTRACT ............................................................................... 4 1绪论 .................................................................................. 5
1.1研究背景及意义 .................................................................. 5
1.1.1对GPRS模块的介绍 ......................................................... 5 1.1.2对LED矩阵模块的介绍 ...................................................... 5 1.1.3研究现状及发展趋势 ........................................................ 6 1.1.4选题意义 .................................................................. 7 1.2论文主要内容 .................................................................... 7 第2章 方案论证与选择 ................................................................. 7
2.1系统硬件方案 .................................................................... 7
2.1.1显示屏主控制器 ............................................................ 8 2.1.2通信系统 .................................................................. 9 2.1.3 LED点阵显示屏 ............................................................ 9 2.1.4硬件设计方案 ............................................................. 10 2.2系统软件方案 ................................................................... 10
2.2.1单片机编程语言 ........................................................... 11 2.2.2系统软件编译器介绍 ....................................................... 11 2.2.3上位机控制传输软件 ....................................................... 11
第3章 系统硬件设计 ................................................................. 12
3.1硬件整体设计概述及功能分析 ..................................................... 12 3.2电源系统设计 ................................................................... 13 3.3控制单元设计 ................................................................... 13
3.2.1 AT89C52简介 ............................................................. 13
1
3.2.2控制系统设计 ............................................................. 14 3.3译码驱动电路设计 ............................................................... 15 3.4通信系统硬件设计 ............................................................... 16 3.5 GPRS模块硬件设计 .............................................................. 17 第4章 系统软件设计 ................................................................. 17
4.1总体程序设计 ................................................................... 17 4.2显示程序的设计 ................................................................. 18
4.2.1 LED显示屏的显示方式 ..................................................... 18 4.2.2显示程序的设计 ........................................................... 19 4.3通信程序的设计 ................................................................. 19 第5章 系统调试 ..................................................................... 22
5.1硬件部分调试方法 ............................................................... 22
5.1.1短路与虚焊检测 ........................................................... 22 5.1.2上电测试 ................................................................. 23 5.1.3串口调试 ................................................................. 23 5.2软件部分调试方法 ............................................................... 23 5.3系统联合调试及结果 ............................................................. 25 5.4调试结果分析 ................................................................... 25 结论 .................................................................................. 27 致 谢 ................................................................................ 28
2
摘 要
近年来,通信技术和网络技术的迅速发展,特别是无线通信技术的发展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。GPRS网不但具有覆盖范围广、数据传输速度快、通信质量高、永远在线和按流量计费等优点，而且其本身就是一个分组型数据网，支持TCP/IP协议，可以直接与Internet互通。因此，CPRS在无线上网、环境监测便携型、交通监控、移动办公等行业中具有无可比拟的性价比优势。
本文介绍了一款以单片机AT89C51为控制器，收集并处理GPRS短信来驱动LED点阵显示屏系统的设计。该系统可实现数字和英文字符显示。并且可以通过级连的方式来扩大显示屏幕的尺寸以达到增加显示内容的目的。系统采用手机作为命令发送装置，手机机向GPRS模块发送控制命令，GPRS模块促使单片机所存储的显示代码得以显示，AT89C51单片机接收并处理宏电GPRS的控制命令以及显示代码，由显示驱动模块驱动一个8×8分辨率的LED点阵显示屏的扫描显示。PC机与单片机之间的通信采用RS—232通信标准来实现。所选用的AT89S51单片机具有价格低廉程序写入方便的特点使得整个系统方便维护和检修。除此之外，该系统只占用了单片机少量的I/O口和内存，为系统留下了功能扩展的空间。
关键词：AT89C51；LED矩阵显示；GPRS。
3
ABSTRACT
In
recent
years,the
rapid
development
of
communication
and
network
technology ,especially the development of wireless communication technology,make further improvement in the automation of electric power system.GPRS network not only has wide coverage,data transmission speed,high communication quality,always online and charged according to traffic advantages,and its itself is a packet data network,support the TCP/IP protocol,can be exchanged with the Internet directly.As a result,the CPRS in portable wireless Internet access,environmental monitoring,traffic monitoring,mobile office and other industries have an unparalleled price advantage.
This paper introduces a single chip microcomputer AT89C51 as the controller,collect and process the GPRS SMS to drive the design of LED dot matrix display system.The system can realize digital and English character display.Level and can even approach to expand the size of the display screen to achieve the purpose of increase the display content.System USES mobile phones as command sending device,the machine send control commands to the GPRS module,GPRS module to MCU display code to display,store by AT89C51,receive and process the macro electric GPRS control command and display code,an 8 x 8 driven by a display driver module resolution LED dot matrix display screen scan display.Communication between PC and single chip microcomputer using RS-232 communications standards.Chooses the AT89S51 has the characteristics of convenient cheap program written to make the whole system convenient maintenance and overhaul.In addition,the system only takes up SCM small amounts of I/O port and memory,space left for the system function expansion.
Key words:AT89C51；LED matrix display；GPRS。
4
1绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1对GPRS模块的介绍
GSM模块是将GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、GSM射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块。GSM模块根据其提供的数据传输速率又可以分为GPRS模块、EDGE模块和纯短信模块。短信模块只支持语音和短信服务。GPRS可说是GSM的延续。它经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。GPRS的传输速率从56K到114Kbps不等，理论速度最高达171k。相对于GSM的9.6kbps的访问速度而言，GPRS拥有更快的访问数据通信速度，GPRS技术还具有在任何时间、任何地点都能实现连接，永远在线、按流量计费等特点。EDGE技术进一步提升了数据传输的速率到384K-473K，被称为 \G\，数据传输速率更2倍于GPRS。目前，国内的GSM网络普遍具有GPRS通讯功能，移动和联通的网络都支持GPRS，EDGE网络在部分省市也实现了网络覆盖。
GPRS模块是具有GPRS数据传输功能的GSM模块。GPRS模块就是一个精简版的手机，集成GSM通信的主要功能于一块电路板上，具有发送短消息、通话、数据传输等功能。GPRS模块相当于手机的核心部分，如果增加键盘和屏幕就是一个完整的手机。普通电脑或者单片机可以通过RS232串口与GPRS模块相连，通过AT指令控制GPRS模块实现各种基于GSM的通信功能。
GPRS模块区别于传统的纯短信模块，两者都是GSM模块，但是短信模块只能收发短信和语音通讯，而GPRS模块还具有GPRS数据传输功能。
在此我们只用到了gprs的短信收发功能。我们都知道操作ARM有arm汇编指令，Linux系统有shell命令，作为一个模块化的通信工具，gprs模块当然也有自己成套的指令体系，那就是我们著名的“AT指令”。AT指令内容相当丰富，涵盖了语音通话、短信收发、存储操作、网络通信等各方面内容甚多，单是熟悉AT指令就得耗费大量的时间和精力，这对于初级的开发者是相当困难的。不过在新世纪的今天我们一切讲究效率，在最短的时间内花费最小的劳动投入来达到我们的结果，因此在这里我只简单说明与我们的需求有关的部分。
1.1.2对LED矩阵模块的介绍
LED显示屏是八十年代后期在全球迅速发展起来的新型信息显示媒体，显示屏由几万??几十万个半导体发光二极管像素点均匀排列组成。利用不同的材料可以制造不同色彩的LED像素点。目前应用最广的是红色、绿色、黄色。而蓝色和纯绿色LED的开发已经达到了实用阶段。LED显示屏可以显示变化的数字、文字、图形图像；不仅可以用于室内环境还可以用于室外环境，具有投影仪、电视墙、液晶显示屏无法比拟的优点。
在短短的十来年中，LED点阵显示屏就以亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定的优点迅速成长为平板显示的主流产品，在信息显示领域得到了广泛的应用。
5