基于SIM300的無線LED顯示屏控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3 通信協(xié)議設(shè)計(jì)

由于本系統(tǒng)采用了GPRS 網(wǎng)絡(luò)的通信模式， 所以上位機(jī)設(shè)置一個LED 控制器管理平臺來管理所有的LED 控制器。這個LED 控制器管理平臺（即上位機(jī)軟件）通過TCP/IP 協(xié)議與LED 屏無線控制器進(jìn)行通信，而且可以同時控制多臺。上位機(jī)軟件與LED 屏無線控制器之間采用GPRS 方式進(jìn)行連接， 它們之間的連接關(guān)系如圖4 所示。

LED 屏無線控制器是客戶端， 其數(shù)據(jù)的收發(fā)通過上位機(jī)軟件控制。當(dāng)LED 屏控制器上電運(yùn)行后，會主動向上位機(jī)軟件建立連接并握手，登錄成功后，上位機(jī)軟件與LED 控制器才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

上位機(jī)軟件與各LED 屏無線控制器之間通信協(xié)議是以TCP 協(xié)議為基礎(chǔ)協(xié)議， 并自定義了一個STCP協(xié)議層用于封裝PDU（數(shù)據(jù)單元）數(shù)據(jù)層協(xié)議。STCP 協(xié)議層只為PDU 的承載框架， 提供安全可靠的傳輸過程。通信網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)圖如圖5 所示。

圖5 通信網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)圖

在自定義的STCP 通信協(xié)議中，制定了一系列管理無線LED 顯示屏控制器的通信指令，主要為上位機(jī)軟件的編程提供具體的通信結(jié)構(gòu)和規(guī)范。通信包格式如表1所示：

表1 通信包格式

注：

完整數(shù)據(jù)長度： 整型字節(jié)（4 個字節(jié)長度），整個通信包的長度；

命令字： 根據(jù)無線LED 顯示屏控制器通信指令表，見表2;

顯式控制字： 0-無；1-上移；2-下移；3-左移；4-右移；5-靜止；6-閃爍；7-刪除；

數(shù)據(jù)內(nèi)容：需要顯示信息內(nèi)容；

校驗(yàn)和： 全部數(shù)據(jù)累加校驗(yàn)和；

根據(jù)無線LED 顯示屏控制器實(shí)際運(yùn)用需要，制定了發(fā)送、刪除、顯示、連接、斷開指令等。這些指令的代碼和主要作用如表2 所示。

表2 通信指令表

上位機(jī)軟件通過Internet 網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到無線LED 顯示屏控制器后，LED 顯示屏控制器需要對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。根據(jù)指令的不同，可以控制LED 顯示屏的顯示內(nèi)容及顯示模式（例如上移、下移、左移、右移、靜止、閃爍、刪除等）。