一种基于GPRS的远程LED显示屏控制系统技术方案

本发明专利技术涉及网络远程控制，尤其是属于基于GPRS的远程LED显示屏控制系统，包括上位机控制端、中转服务器和下位机LED显示屏；上位机控制端和下位机LED显示屏通过中转服务器建立网络连接；本发明专利技术具有利用内网穿透技术和中转服务器来实现远程控制，能实现让所有联网的PC来控制每个LED显示屏；有线控制和无线远程控制；降低通信线路铺设成本和通信故障率；增强LED信息传输的稳定性和及时性，LED显示屏能随时接收上位机控制端下发的信息，大大提高LED显示屏的工作效率；增加LED显示屏远程传输的数据量，通过GPRSDTU发送信息，采用TCP/IP网络协议，终端联网数量不受限制；扩展LED显示屏远程应用的距离，只要GPRS网络覆盖的地方都能使用，不受距离限制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GPRS的远程LED显示屏控制系统
本专利技术涉及网络远程控制，尤其是属于LED显示屏远程控制领域。
技术介绍
LED显示屏在现实应用中，大部分都是单一的非物联网设计，未能实现多LED显示屏的大面积范围宣传和实时更新。在LED显示屏信息的传送方式上，通过有线传输，则需要额外的增加一笔线路铺设的开支；而现有的无线传输，又存在远程通信质量低、一次性发送的数据量少等弊端和局限。
技术实现思路
本系统针对传统LED显示屏的各种弊端和局限，通过一套稳定完善的远程控制系统解决这些问题，包括实现多LED显示屏的统一远程控制，显示内容的实时更新，显示花样的更改，显示亮度的自动、手动模式的调整、有线近距离控制和网络远程控制模式的切换、显示屏坏点信息反馈的功能，全部由上位机软件进行统一监控。解决本问题的技术方案是：一种基于GPRS的远程LED显示屏控制系统，其特征在于：包括上位机控制端、中转服务器和下位机LED显示屏；上位机控制端和下位机LED显示屏通过中转服务器建立网络连接；下位机LED显示屏包括微控制器和连接微控制器的数据存储器、坏点检测模块、串口模块、光强度检测模块和LED显示屏，坏点检测模块连接LED显示屏，串口模块连接GPRS模块；各个模块的数据汇总到微控制器，由微控制器进行统一数据处理，将LED显示屏的坏点信息通过微控制器和串口模块传送至上位机控制端，同时通过串口模块获取来自上位机控制端的数据或者通过GPRS模块接收来自中转服务器的网络数据，并将显示信息存储到数据存储器，根据控制命令在LED显示屏上显示；上位机控制端包括控制端软件和与之连接的PC控制终端和手机控制终端，用户采用不同的终端控制方式进行监控和控制；中转服务器包括服务器软件和花生壳软件，中转服务器建立上位机控制端与下位机LED显示屏的网络连接；服务器软件能实现内网穿透，让上位机控制端与下位机LED显示屏在具有公网IP地址的中转服务器的协助下，实现网络通信，在不能实现内网穿透的情况下，以中转服务器作为桥梁，采用中转技术，把上位机控制端发来的数据先暂存，然后转发给下位机LED显示屏；花生壳软件能将中转服务器的动态公网IP地址绑定到固定域名上，上位机控制端和下位机LED显示屏则通过解析固定域名，从而间接获取中转服务器的动态IP地址，实现网络连接。进一步，所述控制端软件完成显示信息的转换、TCP/IP网络连接、屏幕运行状态的监测、远程控制LED显示屏的显示内容、显示字体、显示花样、屏幕亮度等参数。进一步，所述服务器软件基于VC6.0编写，实现内网穿透或者数据中转，支持多LED显示屏组网和多用户同时控制。进一步，所述坏点检测模块能根据客户需要将屏幕的坏点信息反馈给上位机控制端1。进一步，所述光强度检测模块能根据现场环境的光照强度的变化，自动按事先设定好的比例调节屏幕亮度，即屏幕亮度=线性关系*光照强度，屏幕亮度与光照强度是一种线性关系，光照强度越强，屏幕亮度越亮，反之光照强度越弱，屏幕亮度则越暗。本专利技术使用方法是：1、对基于GPRS的远程LED显示屏控制系统的下位机LED显示屏3的设置，开启下位机电源总开关，使所有硬件模块通电运行，检测GPRS模块的运行状态，使网络通信正常；2、对基于GPRS的远程LED显示屏控制系统的中转服务器2的设置，在具有公网IP的电脑上使用固定域名登录花生壳软件15，运行服务器软件14，点击运行服务，点击网络检测，看软件的公网IP和本地IP是否显示一致，若一致表示服务器处于公网状态，当上位机控制端1与下位机LED显示屏3成功连接中转服务器2时，服务器软件14的界面上的客服端状态区的控制端和显示屏的状态指示图标将显示为在线，并且将由灰色变成彩色，方便用户识别；3、对基于GPRS的远程LED显示屏控制系统的上位机控制端1的设置，根据实际情况来选择控制方式：网络控制和串口控制；若远程控制，则选择软件界面左上角的网络连接，直到图标显示彩色，表明成功连接服务器，若屏幕状态区显示彩色，表明成功连接下位机LED显示屏3，整个系统正常运行；串口控制需要事先配置好当前通信端口,然后点击串口控制，出现彩色表明设置成功。本专利技术与现有技术比较的特点如下：1.利用内网穿透技术和中转服务器来实现远程控制，能实现让所有联网的PC来控制每个LED显示屏。2.控制方式灵活，近距离能采用有线控制，也能做无线远程控制。3.利用STM32F103做主控芯片，内存大，运行速度快。4.采用GPRS通信，降低LED显示屏通信线路铺设成本和通信故障率。5.增强LED信息传输的稳定性和及时性，LED显示屏能随时接收上位机控制端下发的信息，大大提高LED显示屏的工作效率。6.增加LED显示屏远程传输的数据量，通过GPRSDTU发送信息，采用TCP/IP网络协议，终端联网数量不受限制。7.扩展LED显示屏远程应用的距离，只要GPRS网络覆盖的地方都能使用，不受距离限制。附图说明图1为系统总体设计框图；图2为下位机LED显示屏原理框图；图3为控制端软件设计框图；图4为中转服务器软件设计框图；图5为DUP内网穿透框图；图6为中转服务器软件界面；图7为花生壳软件界面；图8为坏点检测模块原理框图；图9为光强度检测模块原理框图；图10为控制端软件界面；图11为控制端软件设计框图；图12为服务器软件设计框图；图中：1上位机控制端、2中转服务器、3下位机LED显示屏、4微控制器、5坏点检测模块、6LED显示屏、7数据存储器、8串口模块、9GPRS模块、10光强度检测模块、11PC控制终端、12手机控制终端、13控制端软件、14服务器软件、15花生壳软件、16采样电阻、17模拟开关、18差分放大器I、19A/D转换器I、20电压比较器、21D/A转换器、22光敏电阻、23差分放大器II、24A/D转换器II、25信息输入界面、26显示效果预览、27点阵数据生产、28动态域名解析、29TCP/IP协议、30LED硬件检测、31动态域名解析、32LED在线刷新列表、33控制端在线刷新列表、34数据中转、35内网穿透、36LED登录管理、37控制端请求监控。具体实施方式参照附图，更详细的说明实现本专利技术技术方案的实施例。实施例1一种基于GPRS的远程LED显示屏控制系统，包括上位机控制端1、中转服务器2和下位机LED显示屏3；上位机控制端1和下位机LED显示屏3通过中转服务器2建立网络连接；下位机LED显示屏3包括微控制器4和连接微控制器4的数据存储器7、坏点检测模块5、串口模块8、光强度检测模块10和LED显示屏6，坏点检测模块5连接LED显示屏6，串口模块8连接GPRS模块9；各个模块的数据汇总到微控制器4，由微控制器4进行统一数据处理，将LED显示屏6的坏点信息通过微控制器4和串口模块8传送至上位机控制端1，同时通过串口模块8获取来自上位机控制端1的数据或者通过GPRS模块9接收来自中转服务器2的网络数据，并将显示信息存储到数据存储器7，根据控制命令在LED显示屏6上显示；上位机控制端1包括控制端软件13和与之连接的PC控制终端11和手机控制终端12，用户采用不同的终端控制方式进行监控和控制；中转服务器2包括服务器软件14和花生壳软件15，中转服务器2建立上位机控制端1与下位机LED显示屏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于GPRS的远程LED显示屏控制系统，其特征在于：包括上位机控制端（1）、中转服务器（2）和下位机LED显示屏（3）；上位机控制端（1）和下位机LED显示屏（3）通过中转服务器（2）建立网络连接；下位机LED显示屏（3）包括微控制器（4）和连接微控制器（4）的数据存储器（7）、坏点检测模块（5）、串口模块（8）、光强度检测模块（10）和LED显示屏（6），坏点检测模块（5）连接 LED显示屏（6），串口模块（8）连接GPRS模块（9）；各个模块的数据汇总到微控制器（4），由微控制器（4）进行统一数据处理，将LED显示屏（6）的坏点信息通过微控制器（4）和串口模块（8）传送至上位机控制端（1），同时通过串口模块（8）获取来自上位机控制端（1）的数据或者通过GPRS模块（9）接收来自中转服务器（2）的网络数据，并将显示信息存储到数据存储器（7），根据控制命令在LED显示屏（6）上显示；上位机控制端（1）包括控制端软件（13）和与之连接的PC控制终端（11）和手机控制终端（12），用户采用不同的终端控制方式进行监控和控制；中转服务器（2）包括服务器软件（14）和花生壳软件（15），中转服务器（2）建立上位机控制端（1）与下位机LED显示屏（3）的网络连接；服务器软件（14）能实现内网穿透，让上位机控制端（1）与下位机LED显示屏（3）在具有公网IP地址的中转服务器（2）的协助下，实现网络通信，在不能实现内网穿透的情况下，以中转服务器（2）作为桥梁，采用中转技术，把上位机控制端（1）发来的数据先暂存，然后转发给下位机LED显示屏（3）；花生壳软件（15）能将中转服务器（2）的动态公网IP地址绑定到固定域名上，上位机控制端（1）和下位机LED显示屏（3）则通过解析固定域名，从而间接获取中转服务器（2）的动态IP地址，实现网络连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于GPRS的远程LED显示屏控制系统，其特征在于：包括上位机控制端（1）、中转服务器（2）和下位机LED显示屏（3）；上位机控制端（1）和下位机LED显示屏（3）通过中转服务器（2）建立网络连接；下位机LED显示屏（3）包括微控制器（4）和连接微控制器（4）的数据存储器（7）、坏点检测模块（5）、串口模块（8）、光强度检测模块（10）和LED显示屏（6），坏点检测模块（5）连接LED显示屏（6），串口模块（8）连接GPRS模块（9）；各个模块的数据汇总到微控制器（4），由微控制器（4）进行统一数据处理，将LED显示屏（6）的坏点信息通过微控制器（4）和串口模块（8）传送至上位机控制端（1），同时通过串口模块（8）获取来自上位机控制端（1）的数据或者通过GPRS模块（9）接收来自中转服务器（2）的网络数据，并将显示信息存储到数据存储器（7），根据控制命令在LED显示屏（6）上显示；上位机控制端（1）包括控制端软件（13）和与之连接的PC控制终端（11）和手机控制终端（12），用户采用不同的终端控制方式进行监控和控制；中转服务器（2）包括服务器软件（14）和花生壳软件（15），中转服务器（2）建立上位机控制端（1）与下位机LED显示屏（3）的网络连接；服务器软件（14）能实现内网穿透，让上位机控制端（1）与下位机LED显示屏（3）在具有公网IP地址的中转服务器（2）的协助下，实现网络通信，在不能实现内网穿透的情况下，以中转服务器（2）作为桥梁，采用中转技术，把上位机控制端（1）发来的数据先暂存，然后转发给下位机LED显示屏（3）；花生壳软件（15）能将中转服务器（2）的动态公网IP地址绑定到固定域名上，上位机控制端（1）和下位机LED显示屏（3）则通过解析固定域名，从而间接获取中转服务器（2）的动态IP地址，实现网络连接所述光强度检测模块（10）能根据现场环境的光照强度的变化，自动按事先设定好的比例调节屏幕亮度，即A=K*B，A为屏幕亮度，B为光照强度，K为线性关系值；屏幕亮度与光照强度是一种线性关系，光照强度越强，屏幕亮度越亮，反之光照强度越弱，屏幕亮度则越暗...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小武，阳桥清，宋志标，
申请(专利权)人：湖南科技学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43