LED顯示屏控制新版系統(tǒng)

LED顯示器控制系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)摘要本文依據(jù)LED圖文顯示器系統(tǒng)具體要求，經(jīng)過查閱資料，分析并歸納出具體設(shè)計(jì)方案。即系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)整體工作步驟、軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和串行通信設(shè)計(jì)。這個(gè)系統(tǒng)工作步驟是:經(jīng)過軟件控制系統(tǒng)提供編輯工具完成圖文編輯工作，對(duì)編輯信息實(shí)現(xiàn)字模提取，然后能夠依據(jù)系統(tǒng)提供顯示模式加載顯示效果，確定為欲顯示信息后保留文件，然后經(jīng)過程序調(diào)用Windows函數(shù)，并采取RS-232C串口通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)到無線發(fā)射機(jī)傳輸。本文具體設(shè)計(jì)了三個(gè)模塊:編輯功效模塊，字模提取模塊，效果添加及預(yù)覽模塊。系統(tǒng)是否需要更新和現(xiàn)有設(shè)計(jì)是否能夠滿足要求全部有待于深入研究。關(guān)鍵詞:LED字模串行通信目錄1緒論1.1LED顯示器研究背景及意義 51.2軟件開發(fā)工具C++概述 62LED顯示器控制系統(tǒng)系統(tǒng)分析2.1整體分析 82.2計(jì)算機(jī)軟件模塊分析和設(shè)計(jì) 83串行接口3.1串行通信工作原理 103.2RS-232C串行通信介紹 103.3RS-232C引腳及使用 113.4MAX-232介紹 124軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)4.1編輯功效設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 144.2字模提取 164.3效果添加和預(yù)覽功效設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 184.4控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 205總結(jié)26參考文件 27致謝 281緒論1.1LED顯示器研究背景及意義在當(dāng)今現(xiàn)代信息化社會(huì)高速發(fā)展過程中，大屏幕顯示已經(jīng)從公共信息展示等商業(yè)應(yīng)用向消費(fèi)類多媒體應(yīng)用滲透。伴隨寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，數(shù)字化多媒體內(nèi)容將在信息世界中占據(jù)主流，新型大屏幕顯示設(shè)備將替換傳統(tǒng)電視機(jī)成為大家享受信息和多媒體內(nèi)容中心。和傳統(tǒng)顯示設(shè)備相比，這種未來巨大需求讓大屏幕顯示技術(shù)成為眾人眼光焦點(diǎn)：LED顯示器色彩豐富，顯示方法改變多樣(圖形、文字、三維、二維動(dòng)畫、電視畫面等)、亮度高、壽命長，是信息傳輸設(shè)施劃時(shí)代產(chǎn)品。LED顯示器是集光電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體高技術(shù)產(chǎn)品，可用來顯示文字、計(jì)算機(jī)屏幕同時(shí)圖形。它以其超大畫面、超強(qiáng)視覺、靈活多變顯示方法等獨(dú)居一格優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)在國際上使用廣泛顯示系統(tǒng)。LED顯示器應(yīng)用廣泛，金融證券、銀行利率、商業(yè)廣告、文化娛樂等方面，有巨大社會(huì)效益和豐厚經(jīng)濟(jì)效益。在其歷史演變過程中，出現(xiàn)了多個(gè)信息傳輸媒體：但就其性能看：如陰級(jí)管(crt)或石英管(dv)大型電視，成本很昂貴，在不需要超大畫面且在室內(nèi)使用時(shí)效果尚可；彩色液晶顯示一樣成本昂貴、電路復(fù)雜，面積有限，受視頻角影響很大，可視角度很??；影象投影設(shè)備亮度小、清楚度差(畫面受光不均勻)；電視墻表面有分割線，視覺上有異物感，室外應(yīng)用時(shí)亮度效果差。而LED顯示器以其受空間限制較小，并能夠依據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)屏大小，含有全彩色效果，視角大，能夠用于顯示文字、圖案、圖象、動(dòng)畫、視頻、錄象信號(hào)等多種信息特點(diǎn)得到了突飛猛進(jìn)發(fā)展。LED顯示器發(fā)展關(guān)鍵經(jīng)歷了三個(gè)階段：1、1990年以前LED顯示器成長時(shí)期。首先，受LED材料器件限制，LED顯示器應(yīng)用領(lǐng)域沒有廣泛開展;其次，顯示器控制技術(shù)基礎(chǔ)上是通訊控制方法，客觀上影響了顯示效果。這一時(shí)期LED顯示器在國外應(yīng)用較廣，中國極少，產(chǎn)品以紅、綠雙基色為主，控制方法為通訊控制，灰度等級(jí)為單點(diǎn)4級(jí)調(diào)灰，成本較高。2、1990-1995年，這一段是LED顯示器快速發(fā)展時(shí)期。進(jìn)入九十年代，全球信息產(chǎn)業(yè)高速增加，信息技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域不停突破，LED顯示器在LED材料和控制技術(shù)方面也不停出現(xiàn)新結(jié)果。藍(lán)色LED晶片研制成功，全彩色LED顯示器進(jìn)入市場(chǎng);電子計(jì)算機(jī)及微電子領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展，在顯示器控制技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了視頻控制技術(shù)，顯示器灰度等級(jí)實(shí)現(xiàn)16級(jí)灰度和64級(jí)灰度調(diào)灰，顯示器動(dòng)態(tài)顯示效果大大提升，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域包含金融證券、體育、機(jī)場(chǎng)、鐵路、車站、公路交通、商業(yè)廣告、郵電電信等很多領(lǐng)域，尤其是1993年證券股票業(yè)發(fā)展更引發(fā)了LED顯示器市場(chǎng)大幅增加。LED顯示器在平板顯示領(lǐng)域主流產(chǎn)品局面基礎(chǔ)形成，LED顯示器產(chǎn)業(yè)成為新興高科技產(chǎn)業(yè)。3、1995年以來，LED顯示器發(fā)展進(jìn)入一個(gè)總體穩(wěn)步提升產(chǎn)業(yè)格局調(diào)整完善時(shí)期。進(jìn)入新世紀(jì)，光電子產(chǎn)業(yè)得到廣泛重視，中國加入WTO、北京申奧成功等，成為LED顯示器產(chǎn)業(yè)發(fā)展契機(jī)，LED顯示器必將得到飛躍發(fā)展[5]。1.2軟件開發(fā)工具C++概述C++語言是一個(gè)優(yōu)異面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言，它在C語言基礎(chǔ)上發(fā)展而來，但它比C語言更輕易為大家學(xué)習(xí)和掌握。C++以其獨(dú)特語言機(jī)制在計(jì)算機(jī)科學(xué)各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)思想是在原來結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上一個(gè)質(zhì)飛躍，C++完美地表現(xiàn)了面向?qū)ο蠖喾N特征。VC++作為一個(gè)面向?qū)ο箝_發(fā)工具，而不一樣于傳統(tǒng)基于過程編程工具，所以在本文中必需明確以下多個(gè)概念：1、對(duì)象從概念上講，對(duì)象代表著正在創(chuàng)建系統(tǒng)中一個(gè)實(shí)體。比如，在一個(gè)學(xué)校管理系統(tǒng)中，像學(xué)生、老師、成績單等全部是對(duì)象，這些對(duì)象對(duì)于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)完整功效全部是必需。從實(shí)現(xiàn)形式上講，對(duì)象一個(gè)屬性（狀態(tài)）和操作（方法或行為）封裝體。屬性是由對(duì)象中變量內(nèi)容和值定義，比如學(xué)生有年紀(jì)、性別、入學(xué)日期等屬性。各個(gè)對(duì)象屬性值互不相同。操作是一系列實(shí)現(xiàn)步驟，它能夠完成特定功效，比如對(duì)學(xué)生能夠有選對(duì)象實(shí)現(xiàn)了信息隱藏，對(duì)象和外部是經(jīng)過操作接口聯(lián)絡(luò)，操作具體實(shí)現(xiàn)外部是不可見。封裝目標(biāo)就是阻止非法訪問，操作接口提供了這個(gè)對(duì)象功效。對(duì)象是經(jīng)過消息和另一個(gè)對(duì)象傳輸信息，每當(dāng)一個(gè)操作被調(diào)用，就有一條消息被發(fā)送到這個(gè)對(duì)象上，消息帶來將被實(shí)施這個(gè)操作具體內(nèi)容。在C++中，向?qū)ο蟀l(fā)送消息就是調(diào)用對(duì)象組員函數(shù)，從而獲取對(duì)象狀態(tài)信息或是對(duì)對(duì)象狀態(tài)進(jìn)行修改。2、類類是對(duì)象模板，它包含所創(chuàng)建對(duì)象狀態(tài)描述和方法定義。類完整定義包含了外部接口和內(nèi)部算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式。由一個(gè)特定類所創(chuàng)建對(duì)象被稱為這個(gè)類實(shí)例，因這類是對(duì)象抽象及描述，它是含有共同行為若干對(duì)象統(tǒng)一描述體。類是抽象數(shù)據(jù)類型實(shí)現(xiàn)。一個(gè)類全部對(duì)象全部有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且共享相同實(shí)現(xiàn)操作代碼，而各個(gè)對(duì)象有著各自不一樣狀態(tài)，即私有存放。所以，類是全部對(duì)象共同行為和不一樣狀態(tài)集合體。3、繼承類提供了說明一組對(duì)象結(jié)構(gòu)機(jī)制，再借助于繼承擴(kuò)充類定義方法，從而體現(xiàn)代碼可重用優(yōu)越性。繼承提供了創(chuàng)建新類一個(gè)方法，這種方法就是說，一個(gè)新類能夠經(jīng)過對(duì)已經(jīng)有類進(jìn)行修改或擴(kuò)充來滿足新類要求。新類共享已經(jīng)有類行為，而自己還含有修改或額外添加行為。所以，能夠說繼承本質(zhì)特征是行為共享。從一個(gè)類繼承定義新類將繼承已經(jīng)有類全部方法和屬性，而且還能夠添加所需要新方法和屬性。新類被稱為已經(jīng)有類子類，而已經(jīng)有類稱為父類，又叫基類，新類又叫派生類。面向?qū)ο?個(gè)要素是對(duì)象、類和繼承。在C++中，類是關(guān)鍵編程對(duì)象，程序員需要設(shè)計(jì)類組員變量和組員函數(shù)，和類和外界接口。對(duì)象即類實(shí)例化，類是對(duì)象模板。同一個(gè)類對(duì)象含有相同行為，但狀態(tài)能夠不一樣。繼承是創(chuàng)建新類一個(gè)關(guān)鍵方法，派生類根據(jù)繼承類型不一樣能夠從基類繼承到不一樣組員，同時(shí)派生類還能夠添加新組員，經(jīng)過這種繼承和擴(kuò)充得到新類。2LED顯示器控制系統(tǒng)系統(tǒng)分析依據(jù)LED顯示器控制系統(tǒng)應(yīng)用，本章設(shè)計(jì)了LED圖文顯示器體系結(jié)構(gòu)和工作步驟。其中軟件系統(tǒng)和無線傳輸控制硬件主系統(tǒng)之間采取串行通訊方法完成程序下載，實(shí)現(xiàn)文本信息傳輸。2.1整體分析LED顯示器系統(tǒng)組成LED圖文顯示器系統(tǒng)由軟件控制系統(tǒng)、無線傳輸系統(tǒng)、設(shè)備主控制器、LED顯示點(diǎn)陣、電源等部分組成?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)以下圖：PC軟件控制系統(tǒng)PC軟件控制系統(tǒng)單片機(jī)各功效模塊 行驅(qū)動(dòng)器 LED顯示點(diǎn)陣 列驅(qū)動(dòng)器 無線發(fā)射機(jī)無線接收機(jī)圖4-1LED顯示器總體框架系統(tǒng)工作過程：軟件控制系統(tǒng)關(guān)鍵完成任務(wù)為圖文編輯、字模提取和保留、圖像預(yù)覽和文件傳輸；無線傳輸系統(tǒng)關(guān)鍵完成文件信息由PC機(jī)傳輸至LED顯示器，硬件控制系統(tǒng)中LED點(diǎn)陣關(guān)鍵任務(wù)是經(jīng)過電流控制完成信息顯示，經(jīng)過單片機(jī)掃描驅(qū)動(dòng)方法控制對(duì)LED點(diǎn)陣行列驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)并最終實(shí)現(xiàn)接收?qǐng)D文顯示功效。2.2計(jì)算機(jī)軟件模塊分析和設(shè)計(jì)軟件模塊分為編輯部分和控制通訊部分，編輯部分實(shí)現(xiàn)圖文文件編輯功效，通訊部分經(jīng)過RS-232C串口通訊完成文件到單片機(jī)存放模塊傳輸。通訊部分將在第三章做具體介紹。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采取Windows操作系統(tǒng)下，開啟文本編輯窗口，用戶區(qū)內(nèi)像素點(diǎn)采取和實(shí)際LED點(diǎn)陣顯示器像素點(diǎn)相同，功效類似Word文檔編輯工具，包含編輯模塊、繪圖模塊、文字編輯模塊、顏色控制模塊、顯示效果加載模塊、預(yù)覽模塊、信息下載模塊。1、編輯模塊 1)除Windows自生成剪貼、復(fù)制、粘貼功效，系統(tǒng)加入了撤消、反復(fù)功效。（1）選中撤消功效能夠?qū)崿F(xiàn)之前編輯工作一步步取消功效。（2）選中反復(fù)功效能夠?qū)崿F(xiàn)之前編輯工作最近一條操作命令。2)繪圖：包含直線、矩形、橢圓、圓等在內(nèi)圖形繪制功效。3)文字編輯：包含多種字體、字形、字號(hào)、效果、顏色文字編輯，而且依據(jù)應(yīng)用特殊用途，加入指定位置文字編輯。（1）選漢字字功效，彈出字體選擇框體，能夠選擇多種字體文字進(jìn)行編輯（2）調(diào)出具體文字位置編輯對(duì)話框，輸入文字和要求顯示位置橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)。4)顏色控制模塊：因?yàn)閼?yīng)用領(lǐng)域具體特點(diǎn)，關(guān)鍵采取了紅、綠、黃三種顏色，能夠?qū)崿F(xiàn)顏色控制。2、增添效果模塊：經(jīng)過增添顯示效果和傳輸通訊中多屏文件單屏傳送，完善了控制系統(tǒng)功效。1)一般效果，靜態(tài)顯示器幕上信息2)滾動(dòng)效果，能夠?qū)崿F(xiàn)從左向右信息滾動(dòng)顯示，能夠和靜態(tài)信息穿插顯示。3)單屏信息傳輸，實(shí)現(xiàn)編輯待傳輸信息保留。4)多屏信息傳輸，實(shí)現(xiàn)編輯保留好單屏信息合并保留成一個(gè)文件，大大降低傳輸文件時(shí)煩瑣。3、圖像預(yù)覽模塊：在文件傳輸之前實(shí)現(xiàn)字模信息預(yù)覽功效，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)覽傳輸前所保留任何形式字模信息，而且直接集成到工具欄文件打開功效鍵按鈕。1)顯示效果，經(jīng)過文件傳輸前預(yù)覽，能夠調(diào)整靜態(tài)和滾動(dòng)顯示效果排列次序。2)顯示時(shí)間，顯示不一樣屏幕顯示信息之間時(shí)間間隔。軟件模塊結(jié)構(gòu)圖以下：控制模塊控制模塊編輯模塊增添效果模塊圖像預(yù)覽模塊設(shè)備通訊模塊文字編輯圖形編輯顏色控制滾動(dòng)效果多屏文件合并顯示效果顯示時(shí)間設(shè)備通訊文件傳輸圖3-2軟件模塊結(jié)構(gòu)圖3串行接口3.1串行通信工作原理在多種單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如智能儀器儀表、各類手持設(shè)備、GPS接收器等，全部會(huì)碰到怎樣和PC機(jī)進(jìn)行通訊問題。微機(jī)主板經(jīng)過并行口和串行口等和外設(shè)交換數(shù)據(jù)，并行口關(guān)鍵進(jìn)行短距離數(shù)據(jù)傳送，傳送速率較快，通常見作打印機(jī)輸出。而長距離數(shù)據(jù)傳送只能采取串行口，串行口只需一根數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，傳送距離較長，投資較少，但傳送速率較低。所以，在數(shù)據(jù)量不大、傳輸要求不高情況下，通常全部采取串行通訊方法，即經(jīng)過和PC機(jī)配置RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口COMl,COM2等相連接來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)和PC機(jī)之間數(shù)據(jù)交換。為了能使微機(jī)和單片機(jī)之間能通信，必需遵守相同通信協(xié)議。因?yàn)閱纹瑱C(jī)串行口以TTL電平進(jìn)行輸入輸出，而微機(jī)RS-232接口則采取+12V和-12V電平方法，和PC機(jī)RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行接口電氣規(guī)范不一致，所以要實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和PC機(jī)之間數(shù)據(jù)通讀，必需進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。通常常見平轉(zhuǎn)換器件有MC1488,MC1489及MAX232等，但MC1488,MC1489需要+-12V電源，這對(duì)于不含有+-12V電源單片機(jī)系統(tǒng)是很不便，而雙路RS-232收發(fā)器MAX232就是基于這一功效開發(fā)新型器件[4]。3.2RS-232C串行通信介紹串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過使用和發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有多個(gè)。但全部是在RS-232標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上經(jīng)過改善而形成。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)是美國EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會(huì))和BELL等企業(yè)一起開發(fā)1969年公布通信協(xié)議。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在0~0b/s范圍內(nèi)通信。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)串行通信接口相關(guān)問題，如信號(hào)線功效、電器特征全部作了明確要求。因?yàn)橥ㄐ性O(shè)備廠商全部生產(chǎn)和RS-232C制式兼容通信設(shè)備，所以，它作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已在微機(jī)通信接口RS-232C標(biāo)準(zhǔn)(協(xié)議)全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，其中EIA（ElectronicIndustryAssociation)代表美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)，RS（recommededstandard)代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識(shí)號(hào)，C代表RS-232最新一次修改(1969在這之前，有RS232B，RS232A)。它要求連接電纜和機(jī)械、電氣特征、信號(hào)功效及傳送過程。RS-232C要求標(biāo)準(zhǔn)接口有25條線，4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時(shí)線、7條備用和未定義線，常見只有9根，它們是：（1）聯(lián)絡(luò)控制信號(hào)線：數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好(Datasetready-DSR)——有效時(shí)(ON)狀態(tài)，表明MODEM處于能夠使用狀態(tài)。數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(Datasetready-DTR)——有效時(shí)(ON)狀態(tài)，表明數(shù)據(jù)終端能夠使用。這兩個(gè)信號(hào)有時(shí)連到電源上，一上電就立即有效。這兩個(gè)設(shè)備狀態(tài)信號(hào)有效，只表示設(shè)備本身可用，并不說明通信鏈路能夠開始進(jìn)行通信了，能否開始進(jìn)行通信要由下面控制信號(hào)決定。請(qǐng)求發(fā)送(Requesttosend-RTS)——用來表示DTE請(qǐng)求DCE發(fā)送數(shù)據(jù)，即當(dāng)終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，使該信號(hào)有效(ON狀態(tài))，向MODEM請(qǐng)求發(fā)送。它用來控制MODEM是否要進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)。許可發(fā)送(Cleartosend-CTS)——用來表示DCE準(zhǔn)備好接收DTE發(fā)來數(shù)據(jù)，是對(duì)請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)RTS響應(yīng)信號(hào)。當(dāng)MODEM已準(zhǔn)備好接收終端傳來數(shù)據(jù)，并向前發(fā)送時(shí)，使該信號(hào)有效，通知終端開始沿發(fā)送數(shù)據(jù)線TXD發(fā)送數(shù)據(jù)。這對(duì)RTS/CTS請(qǐng)求應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號(hào)是用于半雙工MODEM系統(tǒng)中發(fā)送方法和接收方法之間切換。在全雙工系統(tǒng)中作發(fā)送方法和接收方法之間切換。在全雙工系統(tǒng)中，因配置雙向通道，故不需要RTS/CTS聯(lián)絡(luò)信號(hào)，使其變高。接收線信號(hào)檢出(ReceivedLinedetection-RLSD)——用來表示DCE已接通通信鏈路，通知DTE準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。當(dāng)當(dāng)?shù)豈ODEM收到由通信鏈路另一端(遠(yuǎn)地)MODEM送來載波信號(hào)時(shí)，使RLSD信號(hào)有效，通知終端準(zhǔn)備接收，而且由MODEM將接收下來載波信號(hào)解調(diào)成數(shù)字兩數(shù)據(jù)后，沿接收數(shù)據(jù)線RXD送到終端。此線也叫做數(shù)據(jù)載波檢出(DataCarrierdectection-DCD)線。振鈴指示(Ringing-RI)——當(dāng)MODEM收到交換臺(tái)送來振鈴呼叫信號(hào)時(shí)，使該信號(hào)有效(ON狀態(tài))，通知終端，已被呼叫。（2）數(shù)據(jù)發(fā)送和接收線：發(fā)送數(shù)據(jù)(Transmitteddata-TXD)——經(jīng)過TXD終端將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM，(DTE→DCE)。接收數(shù)據(jù)(Receiveddata-RXD)——經(jīng)過RXD線終端接收從MODEM發(fā)來串行數(shù)據(jù)，（DCE→DTE）。（3）地線有兩根線SG，PG——信號(hào)地和保護(hù)地信號(hào)線，無方向。3.3RS-232C引腳及使用從機(jī)械特征而言，RS-232C包含標(biāo)準(zhǔn)25針及簡(jiǎn)化9針引腳排列。實(shí)際上，RS-232C25條引腳中有很多是極少使用，要完成最基礎(chǔ)串行通信功效，只需要RXD,TXD和GND即可。表1為常見9針接口各引腳信號(hào)功效。引腳信號(hào)信號(hào)源類型描述1DCDDCE控制載波信號(hào)檢測(cè)2RXDDCE數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)接收3TXDDTE數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)接收4DTRDTE控制數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好5GND信號(hào)地6DSRDCE控制數(shù)據(jù)設(shè)置準(zhǔn)備好7RTSDTE控制請(qǐng)求發(fā)送8CTSDCE控制清除發(fā)送9RIDCE控制振鈴指示表1從電氣特征而言，RS-232總線邏輯電平和TTL電平完全不兼容，所以必需進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)在常使用電平轉(zhuǎn)換電路為MAX232。3.4MAX-232介紹MAX232是雙路驅(qū)動(dòng)/接收器，內(nèi)部包含電容型電壓生成器，能夠?qū)?V電源轉(zhuǎn)換成符合EIA/TIA-232-E電壓等級(jí)。接收器將EIA/TIA-232-E標(biāo)準(zhǔn)輸入電平轉(zhuǎn)換成SVTTL/CMOS電平。接收器經(jīng)典臨界值是1.3V，經(jīng)典磁滯是0.5V，能夠接收+-30V輸入信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器(發(fā)送器)將TTL/CMOS輸入電平轉(zhuǎn)換成EIA/TIA-232-E電平。圖2.4為其管腳分布圖。其特征以下[6]。圖3-1MAX232管腳圖(1)單5V電源(2)LinBiCMOS工藝(3)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器和兩個(gè)接收器(4)+-30V輸入電平(5)低工作電流：8mA經(jīng)典值(6)滿足和超出ANSIEIA/TIA-232-E和ITU推薦標(biāo)準(zhǔn)V.28其工藝技術(shù)以下：(1)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器及兩個(gè)接收器(2)+-30V輸入電平(3)低電源電流：經(jīng)典值是8mA(4)符合甚至優(yōu)于ANSI標(biāo)準(zhǔn)EIA/TIA-232-E及ITU推薦標(biāo)準(zhǔn)V.28(5)可和Maxim企業(yè)MAX232交換(6)ESD保護(hù)大于MIL-STD-883(方法3015)標(biāo)準(zhǔn)V注意事項(xiàng)：(1)工作溫度(自然通風(fēng))范圍內(nèi)極限參數(shù)(除非另有說明)(2)輸入電源電壓范圍，Vcc-0.3V至6V(3)正輸出電源電壓范圍，VS+Vcc-0.3V至15V(4)負(fù)輸出電源電壓范圍，VS--0.3V至-15V(5)輸入電壓范圍，VI：驅(qū)動(dòng)器-0.3v至Vcc+0.3V(6)接收器+-30V(7)輸出電壓范圍，V0：T10UT,T20UTVS--0.3V至VS++O.3V(8)RlOUT，R20UT-0.3V至Vcc+O.3V(9)短路連續(xù)時(shí)間：T10UT,T20UT未限制(10)工作溫度(自然通風(fēng))范圍，TA：MAX2320℃至(11)MAX232I-40℃至85(12)存放溫度范圍，Tstg-65℃至(13)引線溫度，離外殼1.6mm(1/16英寸)，10秒260強(qiáng)度超出所列極限參數(shù)可能造成器件永久性損壞。這些僅僅是極限參數(shù)，并不意味著在極限參數(shù)條件下或在任何其它超出推薦工作條件所表示參數(shù)情況下器件能有效地工作。延長在極限參數(shù)條件下工作時(shí)間會(huì)影響器件可靠性[7]。4軟件控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)在LED顯示器軟件控制系統(tǒng)中，文本信息編輯、字模信息保留、顯示效果處理、圖像預(yù)覽和設(shè)備通訊是設(shè)計(jì)關(guān)鍵上作。下面就這四個(gè)關(guān)鍵功效做具體研究和設(shè)計(jì)。4.1編輯功效設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)在LED顯示器上展現(xiàn)所要顯示內(nèi)容和效果，編輯工作是最關(guān)鍵步驟之一。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)采取VC6.0開發(fā)工具，用VC++完成整個(gè)設(shè)計(jì)工作。基于MFCAppWizard建立工程，以單文檔View形式開啟文本區(qū)。下面對(duì)工程進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)：1、文本區(qū)開啟：因?yàn)樗鶓?yīng)用LED顯示器像素點(diǎn)數(shù)量已定，而計(jì)算機(jī)屏幕分辨率顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于顯示器，這么造成邏輯坐標(biāo)不一樣，即而顯示圖像會(huì)有扭曲、拉長甚至失真情況。所以能夠經(jīng)過選擇開啟窗口計(jì)算機(jī)屏幕像素點(diǎn)和顯示器像素?cái)?shù)之間合適百分比來減小誤差?，F(xiàn)在用來處理此問題方法很多。比如點(diǎn)陣數(shù)據(jù)壓縮方法，因?yàn)樵赪indows環(huán)境下，系統(tǒng)默認(rèn)每個(gè)漢字為4000多點(diǎn)，而16×16點(diǎn)陣一個(gè)字大屏幕，每個(gè)漢字為256點(diǎn)，所以依據(jù)計(jì)算，能夠采取間隔取點(diǎn)方法，在橫向和縱向每隔12個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)，每個(gè)漢字256個(gè)點(diǎn)組成原理來壓縮數(shù)據(jù)。但為了圖像不失真，本系統(tǒng)采取所開啟文本區(qū)和顯示器像素?cái)?shù)完全相同方法，從而避免了圓變橢圓，正方形變矩形，甚至連劃斜線時(shí)斜率也不會(huì)變。CMainFrame::PreCreateWindow函數(shù)用來設(shè)置整個(gè)窗口大小，不過窗口外框還包含菜單，工具欄，狀態(tài)欄和用戶區(qū)。而系統(tǒng)定義文本區(qū)要求正確clientarea，用于字模信息保留。所以表示用戶區(qū)大小縱坐標(biāo)要加上狀態(tài)欄和工具欄高度，甚至菜單和窗口外框邊緣也要扣除[1]。SetClientSize()//設(shè)置用戶區(qū)大小函數(shù){CRectrect;CSizewinSize;intcx,cy=0;CControlBar*pBar;pBar=GetControlBar(AFX_IDW_STATUS_BAR);if((pBar!=NULL)&&(pBar->IsWindowVisible())){pBar->GetWindowRect(rect);winSize=rect.Size();cy+=(winSize.cy);}pBar=GetControlBar(AFX_IDW_TOOLBAR);if((pBar!=NULL)&&(pBar->IsWindowVisible())){pBar->GetWindowRect(rect);winSize=rect.Size();cy+=(winSize.Cy*2);}cx=384+(384-m_clientSize.cx);cy+=(192+(192-m_clientSize.cy));GetWindowRect(rect);SetWindowPos(this，rect.left，rect.top,cx,cy,SWP_NOZORDER);}OnViewStatusBar(){CFrameWnd::OnBarCheck(ID_VIEW_STATUS_BAR);SetClientSize();}經(jīng)過對(duì)用戶區(qū)正確控制，能夠真正使文本區(qū)像素點(diǎn)數(shù)和顯示器平面發(fā)光點(diǎn)數(shù)對(duì)應(yīng)，而且為了編輯操作過程中不至于因?yàn)槭д`造成文本區(qū)內(nèi)象素改變，所以系統(tǒng)限制了窗體最大化控制[3][9]。cs.style&=~WS_MAXIMIZEBOX;//取消最大化使窗體大小固定。2、編輯功效設(shè)計(jì)：在控制系統(tǒng)中，把文字和圖形輸入通通想象成是圖像編輯，這么就像在畫板上一樣，隨心所欲完成編輯工作。MFC繪圖全部是經(jīng)過DeviceContext(它是設(shè)備和數(shù)據(jù)之間媒介，能夠縮寫為DC)來將繪圖輸出到一個(gè)設(shè)備上。DC中存放設(shè)備屬性和輸出繪圖數(shù)據(jù)。在MFC中要輸出繪圖數(shù)據(jù)至一個(gè)設(shè)備上，必需準(zhǔn)備一個(gè)針對(duì)此設(shè)備DC對(duì)象，它是繼承于CDC類對(duì)象。這個(gè)DC對(duì)象能夠使用CDC類部分繪圖函數(shù)(如畫線、圓、方形等)。每個(gè)DC必需附著部分所謂GDIobject(GD工對(duì)象，如常見畫筆、畫刷、字形、位圖等畫圖上具)以配合DC繪圖函數(shù)。系統(tǒng)經(jīng)過編寫Line()函數(shù)畫直線、Rectangle()函數(shù)畫矩形、Ellipse()函數(shù)畫橢圓、Circle()函數(shù)完成圖形編輯[2][3]。需要指出是將newPen析構(gòu)：調(diào)用newPen.DeleteObject)方法。GDI對(duì)象析構(gòu)很關(guān)鍵，尤其是自己創(chuàng)建對(duì)象，一定要在合適時(shí)機(jī)(GDI對(duì)象已經(jīng)不在附著在DC時(shí))去掉。解除附著方法只有以SelectObject函數(shù)選擇別新對(duì)象(舊對(duì)象會(huì)自動(dòng)被消除)。能夠選擇MFC預(yù)存對(duì)象來解除對(duì)象依附關(guān)系，因?yàn)镸FC預(yù)存對(duì)象會(huì)在不用時(shí)候自動(dòng)析構(gòu)。DeleteObject是CGdiObject類公開組員函數(shù)，所以它子類全部能夠使用。文字輸入：經(jīng)過CFontDialog類生成一個(gè)選擇字體類型(font)對(duì)話框。CDC*pDC=GetDC();LOGFONTm_lFont;COLORREFm_cTextColor;CFontmyFont;CFont*pOldFont;CFontDialogFontDlg;FontDlg.m_cf.lpLogFont=&m_lFont;FontDlg.m_cf.rgbColors=m_cTextColor;FontDlg.m_cf.Flags!=CF_INITTOLOGFONTSTRUCT;if(FontDlg.DoModal()==IDOK){FontDlg.GetCurrentFont(&m_1Font);m_cTextColor=FontDlg.GetColor();}調(diào)用系統(tǒng)自帶輸入法，包含文字字體、字形、顏色、效果等。系統(tǒng)加載TextDialog對(duì)話框，以文本編輯區(qū)左上頂點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，向右為X軸正方向，向下為Y軸正方向建立邏輯坐標(biāo)系，實(shí)現(xiàn)文字指定位置編輯：CStringstr;CTextDlgTextDlg;//CRectrect(TextDlg.m_ctrEdit.GetClientRect());if(TextDlg.DoModal)==IDOK){CRectrect(TextDlg.m_iPosX,TextDlg.m_iPosY,TextDlg.m_iPosX+1000,TextDlg.m_iPosY+1000);Str=TextDlg.m_sText;myFont.CreateFontIndirect(&mlFont);pOldFont=pDC->SelectObject(&myFont);pDC->SetTextColor(m_cTextColor);pDC->DrawText(str,rect,0);pDC->SelectObject(pOldFont);SaveInStack();}在OnFont()函數(shù)中嵌入TextDialog()函數(shù)，DDX_Text(pDX，IDC_POS-X,m_iPosX);//文本區(qū)內(nèi)文字輸入X軸DDX_Text(pDX，IDC_POS_Y,m_iPosY);//文本區(qū)內(nèi)文字輸入Y軸顏色控制：在Windows系統(tǒng)中，色彩是以turecolor來定義，即COLORREF它是一個(gè)四字節(jié)字，其中3個(gè)字節(jié)分別代表紅，綠，藍(lán)三種基礎(chǔ)單色，也就是每一個(gè)基礎(chǔ)單色由一個(gè)字節(jié)來表示，亦即每一個(gè)基礎(chǔ)單色有256種色階。所以Truecolor有16777216種色彩改變。即使計(jì)算機(jī)內(nèi)定義了這么多顏色，不過對(duì)于應(yīng)用和現(xiàn)實(shí)生活中LED顯示器來說無須也無法達(dá)成。因?yàn)槿搜蹖?duì)不一樣顏色光線敏感程度不一樣，而且紅、綠和黃三種顏色是人眼視覺細(xì)胞最敏感，所以這三種顏色成為基色，經(jīng)過其不一樣百分比混合就能實(shí)現(xiàn)從白到黑多種顏色。所以也正是應(yīng)用于交通警視最為普遍顏色。LED顯示器應(yīng)用于交通指揮大廳法律宣傳，為公眾傳輸信息和服務(wù)，基于特殊應(yīng)用領(lǐng)域，圖文顯示器全部只有三種顏色改變。所以控制系統(tǒng)在上具欄內(nèi)只添加了以上三種顏色滿足以后擴(kuò)展要求。4.2字模提取4.2.1字模介紹文字字模是一組數(shù)字，但它意義卻和數(shù)字意義有著根本改變，它是用數(shù)字各位信息來記載英文或漢字形狀[1]。在電腦硬件中，根本沒有漢字這個(gè)概念，也沒有英文概念，其認(rèn)識(shí)概念只有——內(nèi)碼(將ASCII表高128個(gè)極少用到數(shù)值以兩個(gè)為一組來表示漢字，即漢字內(nèi)碼。而剩下低128位則留給英文字符使用，即英文內(nèi)碼)。假如你用開啟盤開啟系統(tǒng)后用DIR命令可能得到一串串莫名其妙字符，但那確確實(shí)實(shí)是漢字，假如你開啟UCDOS或其它漢字系統(tǒng)后，就會(huì)看到那是一個(gè)個(gè)熟悉漢字。在硬件系統(tǒng)內(nèi)，英文字模信息通常固化在ROM里，即使在沒有進(jìn)入系統(tǒng)CMOS里，也能夠讓你看到英文字符。而在DOS下，漢字字模信息通常統(tǒng)計(jì)在漢字庫文件里(將制作好字模放到一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫中，這就是點(diǎn)陣字庫文件)。4.2.2LED顯示器領(lǐng)域字模實(shí)現(xiàn)技術(shù)在經(jīng)過軟件實(shí)現(xiàn)技術(shù)中，現(xiàn)在有很多字模生成軟件，軟件打開后輸入漢字，點(diǎn)“檢取”，十六進(jìn)制數(shù)據(jù)漢字代碼即可自動(dòng)生成，把我們所需要豎排數(shù)據(jù)復(fù)制到我們程序中即可。在經(jīng)過硬件實(shí)現(xiàn)字模提取技術(shù)中，有在單片機(jī)系統(tǒng)中增加硬漢字庫方法，主控器發(fā)送漢字是其機(jī)內(nèi)碼，用兩個(gè)字節(jié)來表示一個(gè)漢字。依據(jù)機(jī)內(nèi)碼，顯示單元控制模塊從漢字庫中查取顯示字模，實(shí)現(xiàn)漢字顯示。因?yàn)閹в杏矟h字庫，進(jìn)行動(dòng)態(tài)文字顯示時(shí)，通用智能顯示單元僅接收漢字機(jī)內(nèi)碼即可，這么數(shù)據(jù)通訊量大大降低。所以，“動(dòng)態(tài)文字顯示速度快”。4.2.3軟件控制系統(tǒng)字模提取分析和設(shè)計(jì)而在LED顯示器控制系統(tǒng)具體應(yīng)用Windows操作系統(tǒng)下怎樣提取字模信息是設(shè)計(jì)關(guān)鍵。軟件控制系統(tǒng)在實(shí)際編輯過程中，要求多種字體、字號(hào)文字全部能被編輯、保留。所以系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，把文本區(qū)了解為由眾多象素點(diǎn)組成，而把不一樣字體、字號(hào)文字了解為一幅圖像。因?yàn)樗_啟文本區(qū)大小和LED顯示器大小對(duì)應(yīng)，所以采取16×16點(diǎn)陣為單位，把文本區(qū)內(nèi)每個(gè)像素點(diǎn)全部看成一個(gè)二維數(shù)組，因?yàn)橄到y(tǒng)中多種顏色全部有對(duì)應(yīng)值，給予每個(gè)不一樣顏色像素點(diǎn)不一樣對(duì)應(yīng)值，再把每個(gè)點(diǎn)給予一個(gè)int型值，這么保留下來信息就是二進(jìn)制數(shù)據(jù)。經(jīng)過這么設(shè)計(jì)，我們不僅能夠把任何字型，任何大小文字保留下來，還能夠顯示以256個(gè)像素點(diǎn)陣為單位任何圖形。在軟件控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)字模提取，也就避免了在單片機(jī)中加載硬漢字庫模塊，從而簡(jiǎn)化了硬件模塊設(shè)計(jì)。以下以單色屏為例，介紹系統(tǒng)采取字模保留算法設(shè)計(jì)：定義COLORREFzimo_color為像素點(diǎn)顏色，判定某個(gè)點(diǎn)顏色值。假如值為Oxffffff，說明此點(diǎn)為白色，給予此點(diǎn)值0。因?yàn)閱紊林挥屑t色和不顯色兩種，所以能夠簡(jiǎn)單賦值為除白色外其它點(diǎn)賦值為1。CClientDCdc(this);CFilemyfile;unsignedintzimo[192][384]={0};unsignedcharzimo_data[192][48]={0};COLORREFzimo_color;introw,col;this->HideCaret();for(row=0;row<192;row++){for(col=0;col<384;col++){zimo_color=do.GetPixel(col,row);if(zimocolor==Oxffffff){zimo[row][col]=0;}else{zimo[row][col]=1;}}}定義unsignedintzimo[192][384]={0};//文本區(qū)像素點(diǎn)以8位為一字節(jié)(因?yàn)樵陔S即串行通訊中，傳輸數(shù)據(jù)是8位二進(jìn)制數(shù)據(jù))定義unsignedcharzimo_data[192][48]={0};this->ShowCaret();inti，j，k;for(i=0;i<192;i++){for(j=0;j<48;j++){for(k=0;k<8;k++){zimo_data[i][j]+=zimo[i][8=}j+k]*((int)pow(2,(7-k)));}}}4.3效果添加和預(yù)覽功效設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)在當(dāng)今高度信息化社會(huì)，圖形圖像等形象性信息所占百分比日益提升，計(jì)算機(jī)在多種信息處理中正發(fā)揮著關(guān)鍵作用。因?yàn)閿?shù)字化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)介入，傳統(tǒng)模擬圖像為主電視界已開始全方面進(jìn)入數(shù)字化數(shù)字廣播時(shí)代。從電子顯微鏡下微觀世界，到衛(wèi)星圖像所拍寬廣領(lǐng)域，圖像處理在實(shí)際生活中廣泛應(yīng)用：把文檔、圖形等圖像化辦公圖像處理；醫(yī)用X射線CT(ComputerTomography，計(jì)算機(jī)斷層攝影)機(jī)為代表醫(yī)用圖像處理；用于人造衛(wèi)星拍攝遙感圖像處理和廣播電視、電影界中圖像處理等。為了增強(qiáng)顯示效果，LED顯示器也能夠有多個(gè)顯示模式。1、硬件模塊處理顯示模式技術(shù)LED圖文顯示器能夠增添多個(gè)顯示模式，從而增強(qiáng)顯示效果。產(chǎn)生不一樣顯示模式方法，關(guān)鍵是隨時(shí)間改變不?？刂扑⑿嘛@示數(shù)據(jù)。但對(duì)于顯示數(shù)據(jù)刷新，并不意味著一定要重新編寫顯示數(shù)據(jù)，能夠經(jīng)過一定算法從原來顯示數(shù)據(jù)直接生成。能夠按次序調(diào)整行號(hào)，使顯示圖文產(chǎn)生上下平移；而次序調(diào)整列顯示數(shù)據(jù)位置，就能夠達(dá)成左右平移目標(biāo)；同時(shí)調(diào)整行列次序，就能得到對(duì)角線平移效果。2、軟件模塊直接加載效果技術(shù)假如對(duì)于信息數(shù)據(jù)刷新算法過于復(fù)雜，能夠考慮直接生成帶有顯示模式數(shù)據(jù)。經(jīng)過系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)，采取在文本區(qū)內(nèi)，完成對(duì)文字及圖形編輯工作，完成字模提取和保留后，經(jīng)過算法設(shè)計(jì)，增添滾動(dòng)顯示模式。1）滾動(dòng)顯示模式設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)屏幕顯示滾動(dòng)效果在PreviewDialog內(nèi)，加入button選項(xiàng)，即實(shí)現(xiàn)多屏信息保留時(shí)，依據(jù)需要一般效果和滾動(dòng)效果穿插選擇達(dá)成最終保留目標(biāo)：for(unsignedchari=0;i<file_number;i++)CStringtempFieldl，tempField2,tempField3;unsignedcharfile_length,file_distype,file_distime;tempFieldl=m_listCtrl.GetItemText(i，0);tempField2=m_listCtrl.GetItemText(i，1);tempField3=m_listCtrl.GetItemText(i，2);file_length=(unsignedchar)tempFieldl.GetLength();myfile.Write(&file_length,1);//存放文件名長度myfile.Write(&file_distype,1);//存放文件顯示方法myfile.Write(&file_distime,1);//存放文件顯示時(shí)間}2）圖像預(yù)覽功效設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)完成編輯工作后，保留是字模信息，增加圖像預(yù)覽功效關(guān)鍵用來預(yù)覽要傳輸字模保留文件，因?yàn)榧尤肓硕嗥羵鬏敗L動(dòng)顯示效果，而且傳輸?shù)酱笃链@示信息需要預(yù)先保留，所以對(duì)保留信息預(yù)覽有利于正確、高效完成編輯到傳輸工作。研究和設(shè)計(jì)：定義unsignedchardis_type_pre=0;//表示一般方法定義unsignedchardis_type_pre=1;//表示滾動(dòng)方法當(dāng)設(shè)置方法為滾動(dòng)時(shí)：if(roll_number!=399){for(row=0;row<192;row++){for(col=0;col<=rollnumber;col++){if(zimo[row][383-