1 传统电子显示屏

传统电子显示屏的内容由PC机通过数据线发送，传动信息不方便并且只适用于 短距离信息的传送，不到1km，实际使用时可能不止这点距离，所以在使用时多有不 便；选择脱机屏不方便进行信息管理与存储，需要更换芯片，会造成不必要的人力物 力的浪费；选择连机屏虽然方便进行实时监控和管理，但是通信线的费用比较高，一 般和信息显示屏与上位机的距离成正比，所以也是一个很令人头疼的问题。

1.1  传统电子显示屏的控制方式

根据不同需求，人们根据不同的控制方式对LED平面系统进行开发，以往的包含 有以下几点：（ 1）单片机控制：操作相对比较简单，同时费用低廉，然而对内容修 改和显示方法的编辑较为麻烦，使用起来不是很便利；（2）计算机控制：功能性较 强，主要依赖于计算机强大的软件功能，方便编辑，还可以进行数据的储存处理，但 是成分费用高，并且不便于日常的维护；（ 3）红外遥控：控制起来较为灵活，并且 不受机器限制，然而没有办法从本质上对LED屏幕予以有效控制。

显示屏系统主要由计算机、控制电路和LED屏三部分组成，如图1所示。

图1 传统LED屏控制系统

1.2  传统的实现方式存在的问题

（1）数据通信问题

传统的显示屏发展中遇到的主要问题就是数据的传输问题，由于便于操作，且成本 低， 但是抗干扰性差， 通讯效率低， 尤其是传输率相对较低。目前，在数据传输领域当 中网络以及无线传输是当中的热点， 在局域网当中最为常见的就是以太网， 其成本较为 低廉，可靠性高，但是不足之处为维护性相对较差，同时铺设距离相对比较高。

（2）可维护性问题

因为受到通信方式所带来的限制，对LED屏幕以及计算机的控制还有着较高的要 求，一台计算机只可以控制一个显示屏，还需要专人进行监管，人力成本高，同时按 照具体情况对控制方案进行设计，对施工现场的员工需求较大，因此，可以表明，目 前的LED屏幕在控制系统这一方面的不足，为了能够将上述不足予以有效解决，主要 采取GPRS进行解决。 

2 基于GPRS与STC单片机的LED显示屏控制系统

控制系统可分为视频处理器和视频控制系统两大部分，分别是硬件和软件。

如图2所示，本系统主要由GPRS模块、单片机模块和LED显示屏模块三个部分组成。

图2 硬件设计框图

2.1  GPRS模块

GPRS的模块短信收发和无线上网的功能，实现LED屏数据的 无线传输。

（1）系统方案设计

无线LED广告发布系统主要分为三个部分，用户端对通信与显 示端当中的数据发送予以负责， CPRS模块采集相关数据以后，由 单片机进行控制，同时予以检验以及审核，而且将采集到的信息利 用串口发送到屏幕当中予以显示。如图3所示。

图3 系统方案框图

（2）系统软件实现

软件一共分为两个部分，其中包括有PC端以及显示端， GPRS 模块驱动层等，上层函数如果想要真正予以实现必须要利用底层函 数，进而完成整个传送数据。

PC段程序大部分为三线程结构， 显示端程序包括LED显示程 序以及GPRS模块程序，当中前者包括串口通讯协议、程序以及处 理效果，后者主要是把显示缓存当中的内容输送到驱动模块的显 示屏当中。

2.2  单片机模块

在处理器的选择上，此单片机价格低廉、功能强大、使用简 单方便， 并且RAM足够大， 而且内部的数据可以被储存在FLASH 中，即使遇到意外也不会导致数据丢失，十分便利。

（1）主要功能

单片机的功能大部分是把已有的屏显示数据传送到LED屏幕， 并且利用串口发送AT指令，对GPRS模块有无新的消息进行监视， 如果有，便会进入串口中断，对数据采取相对应的处理措施。

（2）设计思路

一个电器设备的电路设计方法很重要，这决定着这个设备是否

具有效果，能否对人们的工作起到帮助，所以工作人员在工具的电 路设计上都尤为注意，这也是影响到设备质量的因素。而在单片机 的LED显示屏的控制电路设计环节中，就要更要注意其设计方法。 它的显示屏主要是由16×16点阵的组合模块构成，有4个这样的模 块， 而每个模块内又有4个8×8点阵的小模块构成， 因此用户就可 以根据实际的情况做出调整，可以进行扩展多个任意模块。

（3）程序设计

当单片机的LED显示屏控制电路设计方法和工作原理都了解 后，就可以绘制控制程序的流程图，编程后利用软件进行调试就能 产生目标代码文件，这就是程序设计的主要内容。

2.3  优缺点分析

优点：（ 1）耗电量相对较少，有效节约能源， LED采取的低压 电压，在公共场合较为适用；（2）应用寿命相对比较长，性能趋于 稳定，一共为十万个小时；（3）成本相对比较低廉；（4）模组化 射界，安装以及维护相对较为便捷，可以带电进行维护； （5）亮度 相对较高，视角相对较大，可视距离相对较远；（ 6）对环境不会 造成污染，不存在金属汞。

缺点：（ 1 ）亮度不足，有的LED显示屏为追求高亮度，会 加剧光污染的严重性；（2）LED色差问题。主要表现在难以保证 LED显示屏的色彩还原性和逼真性；（ 3）LED显示控制芯片。由 于芯片的技术还不是很成熟，所以还需要在研究开发方面投入更多 的精力和资金；（4）散热性。如果散热系统没有设计好将很可能 导致集成电路工作出现问题，造成整个系统没有办法正常工作。

2.4  LED显示屏的屏幕结构

LED显示屏屏幕包含了几个不同的组件，它们共同工作，把收 到的信息内容内容带给观众。和机动车一样，它们也有不同的形状 和大小，但都有相同的基本部件。无论在室内外， LED显示屏都是 由独立的LED显示屏构成。发光二极管面板包括机架、电源、收发 卡及LED模组。每一个模块包括二极管、驱动IC和PCB。

发光二极管面板互相连接，产生相互连接的发光二极管。控制 台接收内容，并向LED面板发送信号。若来源内容和显示的宽高比 不同，则需要根据来源和控制器对内容进行调整。

小结：本文主要对传统的显示屏控制结构做出简介，并在此 基础上对基于GPRS网络与STC单片机的LED显示屏的控制系统做 出了简述，分析了其优缺点，该控制系统灵活简单，并且制作成本 低。 LED显示屏仍要经过很长一段时间的发展，例如在单片机的选 择方面，可以有更加灵活的选择，已经有相关研究人员对此做出了 研究阐述，相信在不远的未来，随着科学技术的不断发展进步， LED显示屏经过发展改善能得到更好的普及应用。