魏 輝，劉祖鵬

（河南機電高等專科學校，河南 新鄉(xiāng) 453000）

1 引言

目前國內(nèi)各大城市常見LED(Light－Emitting－Diode)廣告發(fā)布系統(tǒng)的搭建和信息內(nèi)容的更新方式，多采用傳統(tǒng)技術手段，無論是信息錄入、終端管理制作和使用成本高。GSM網(wǎng)絡主要提供語音、短消息、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務，其SMS短消息通訊方式采用通常的無線GSM短消息模塊實現(xiàn)短消息的傳輸。因此LED廣告發(fā)布系統(tǒng)上位機和控制終端之間可以通過基于GSM公共網(wǎng)進行數(shù)據(jù)和相關的命令傳送，從而為實現(xiàn)LED的廣告發(fā)布系統(tǒng)的信息發(fā)布方式提供了無線工作的可能。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

本系統(tǒng)主要由上位機管理系統(tǒng)和下位機控制終端兩部分組成。上位機管理系統(tǒng)主要包括計算機及應用軟件、GSM無線通訊模塊和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成。下位機控制終端包括單片機控制系統(tǒng)和GSM無線通訊模塊。上位機管理系統(tǒng)運行在Windows操作系統(tǒng)的PC機上，采用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具Microsoft Visual C#進行開發(fā)，與計算機數(shù)據(jù)庫技術相結(jié)合，通過工業(yè)級GSM模塊以現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡為媒介來完成對終端的控制。其系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

3 上位機接口電路設計

上位機采用微機，GSM通訊模塊電源、SIM卡接口電路、Sync引腳指示電路與下位機相同。由于微機串行口為RS－232C標準接口，與通訊模塊在接口規(guī)范上不一致，因此必須將串行口的輸入/輸出電平進行轉(zhuǎn)換，目前較為廣泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件。設計中采用MAXIM公司的MAX232串口芯片來實現(xiàn)TTL電平到RS－232C串口電平的轉(zhuǎn)換。［1］上位機通過RS－232C串口與TC35通信口進行控制命令和數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)異步串行收發(fā)功能。MAX809R電源監(jiān)控芯片與TC35的啟動口(15腳)相連，系統(tǒng)上電后Reset引腳產(chǎn)生延時240ms的低電壓脈沖，啟動TC35。TC35模塊與PC機RS－232C串口實現(xiàn)通信的硬件接口電路如圖2所示［2］。

4 用戶管理模塊設計

4.1 數(shù)據(jù)庫的設計

根據(jù)本系統(tǒng)的特點，本系統(tǒng)的管理模塊中的數(shù)據(jù)庫部分選擇應用較為廣泛的Microsoft Office Access數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫軟件面向個人用戶，應用廣泛，操作簡單，極為適合本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理［3］。

4.2 登錄模塊的設計

管理系統(tǒng)只能讓具有管理權限的用戶登錄，這就需要將管理員的信息在數(shù)據(jù)庫中保存起來，在每次登錄時對用戶輸入的信息進行核對，若與數(shù)據(jù)庫中的信息相符合，則認為是合法用戶，可以使用本系統(tǒng);否則認為是不合法用戶，對登錄請求予以拒絕。設計數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)如圖3所示。

對發(fā)布過的信息必須保存在數(shù)據(jù)庫中，這樣用戶可以對歷史的發(fā)送記錄進行查詢，周期性的可以對發(fā)布信息進行統(tǒng)計，使用戶對發(fā)布的信息有綜合的了解同時對發(fā)信人的號碼和備注進行關聯(lián)，使管理員看到的不是枯燥的手機號碼，而是自定義過后的備注信息。

4.3 用戶操作記錄管理模塊設計

在實際的應用中，用戶往往要對終端信息進行大量的操作，如添加、修改、刪除等等。日積月累，對于時間較久的操作往往不能完全回憶，本系統(tǒng)對用戶的操作進行了跟蹤，讓用戶在使用時不用再做記錄，對于以前的操作可以進行查詢及恢復，大大減輕了用戶的工作量，突出了人性化設計的思想。

圖2 TC35與MAX232的連接圖

圖3 用戶管理模塊數(shù)據(jù)庫設計

5 系統(tǒng)管理軟件設計

用Microsoft Visual C#開發(fā)串行通信程序有兩種方法:一是利用Windows的API函數(shù);另一種是采用通信控件MSComm來實現(xiàn)。利用API函數(shù)編寫串口通信程序較為復雜，其優(yōu)點是可實現(xiàn)的功能更豐富、應用面更廣、更適合于編寫較為復雜的低層次通信程序。MSComm.用戶通信控件提供了通過串口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的串行通信能力，它不但包括了Windows API中關于串行通信的16個函數(shù)所完成的全部功能，而且開拓了更多的對象屬性，方便用戶進行設計，滿足不同用戶的業(yè)務需求，可以較容易地解決串口通信問題［4］。

5.1 上位機軟件設計

本系統(tǒng)中，利用PC機的串口COM1和下位機TC35進行通信，PC機應用程序設計采用Microsoft Visual C#編寫。用Microsoft Visual C#編程時，用控件對串行口進行編程。Microsoft Visual C#采用事件驅(qū)動機制，編程時不必考慮程序?qū)嶋H的執(zhí)行流程。創(chuàng)建圖形用戶界面時，只需在窗體上放置相關的控件等對象，并加入與對象相應的少量的功能代碼，就可以實現(xiàn)界面的交互功能［5］。

5.2 MSComm通訊控件的使用

MSCOMM通信控件有20多個屬性，編程時使用了其中的11種屬性。現(xiàn)簡單介紹如下:

1)CDHolding屬性

CDHolding的值為True時，載波檢測線為高電平，表示Modem處于在線狀態(tài);否則，載波檢測線為低電平，表示Modem處于掛機狀態(tài)。

2)Comport屬性

2.2 暴露方式及部位 暴露方式：銳器傷82名、占68.91%，黏膜暴露17名、占14.29%，皮膚暴露15名、占12.60%，其他5名、占4.20%；暴露部位：手指95名、占79.83%，手臂17名、占14.29%，眼7名、占5.88%。

在使用通信端口之前，必須先設定Comport屬性的值。程序中選用PC機的COM1。

3)DSRHolding屬性

DSR信號由Modem發(fā)送到與之相連的計算機以通知計算機準備處理操作。當DSR信號線處于高電平時，DSRHolding=True;當DSR信號線處于低電平時，DSRHolding=False。

4)InBuferCount屬性

該屬性在設計階段不起作用，它返回存放在接收緩沖區(qū)中的字符個數(shù)。這表示已由Modem接收并已存放在接收緩沖區(qū)中的字符數(shù)。通過設置InBufer-Count的值為0可以將接收緩沖區(qū)清零。從下位機發(fā)送來的數(shù)據(jù)是有一定的格式的，上位機在讀取時必須把每一個數(shù)據(jù)讀完整才能保證讀數(shù)的正確性。因此，在程序中可以通過該屬性的值判斷Modem緩沖區(qū)中的字符數(shù)，以確定數(shù)據(jù)是否完整地傳送了過來。若是，則可讀取該數(shù)，否則還需等待。

5)Handshaking屬性

Handshaking屬性的取值如表1所示。6)InBuferSize屬性

?

InBuferSize表示接收緩沖區(qū)的總?cè)?，缺省值?024字節(jié)。如果出現(xiàn)溢出錯誤，可再增大接收緩沖區(qū)以匹配傳輸速度。

其他屬性如“Input屬性”、“Input Len屬性”、“Output屬性”、“Port Open屬性”、“Setting屬性”設置比較簡單，這里就不再一一贅述了。

5.3 數(shù)據(jù)通訊部分程序設計

在通信軟件中，首先進行初始化。

1)設置MSComm控件的屬性值:Comport屬性設置為1，即系統(tǒng)利用串口COM1的第一個端口，Settings屬性設置為9600，N，8，1，即波特率為 9600，無奇偶校驗位8位數(shù)據(jù)位，1位停止位;

2)Port Open屬性設置為True，InputLen屬性設置為0，即讀入全部字符;

3)Rthreshold屬性設置為1，即當串口接受緩沖區(qū)達到所設置的字節(jié)數(shù)1時，將會引發(fā)OnComm事件中的接收事件。接收數(shù)據(jù)時，利用事件驅(qū)動的方法，當Rthreshold屬性值為1時，MSComm控件的 On-Comm事件發(fā)生，將數(shù)據(jù)讀入。

上位機使用MSComm控件與下位機進行串口通信，MSComm控件的Input與Output兩個屬性，分別對應串行端口的輸入與輸出操作。上位機接收下位機發(fā)采集數(shù)據(jù)，首先設置好MSComm控件的屬性，打開端口，打開“開始”命令按鈕，開始監(jiān)控計算機串口工作情況，當有信息傳送到達后，觸發(fā)OnComm事件，同時Timer控件動作定時讀取輸入緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)接收結(jié)束后通過解碼函數(shù)實現(xiàn)信息的解碼。

6 結(jié)束語

由于信息發(fā)布系統(tǒng)的分散性，使得傳統(tǒng)的維護方法工作量明顯加大，尤其在更新其顯示信息時更是如此。本系統(tǒng)依托覆蓋廣泛的GSM移動通訊公網(wǎng)提供的短消息業(yè)務傳輸更新數(shù)據(jù)，無需自行組網(wǎng)，系統(tǒng)運行費用低廉，數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，是比較理想的通訊方式。盡管系統(tǒng)在實際通訊過程中會產(chǎn)生延時等現(xiàn)象，但是通過避開網(wǎng)絡繁忙的時間段進行數(shù)據(jù)傳輸，或者通過設定更加完善的通訊協(xié)議，或者通過增加多個短信模塊，用上位機控制多個模塊對信息進行同時發(fā)布，就可以將發(fā)送速度提高。通過上述措施這種現(xiàn)象是可以減少和彌補的。

［1］李朝青.單片機原理及接口技術［M］.北京:航空航天大學出版社，1999.

［2］杜清珍，馬仙女.多道單片機測溫接口電路的設計［J］.現(xiàn)代電子技術，1996.(3):7 －9.

［3］袁小兵.基于GSM的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)［J］.工程物理研究院科技年報，2003(1):403 －404.

［4］馮偉，郭旭.煤礦地面監(jiān)控系統(tǒng)中基于GSM－SMS的數(shù)據(jù)傳輸［J］.煤炭科學技術，2007，35(10):55 －57.

［5］鄔春明.基于 TC35i的小區(qū)遠程報警系統(tǒng)［J］.2007，33(11):129 －132.