基于SIM300的无线LED显示屏控制系统设计

3 通信协议设计

由于本系统采用了GPRS 网络的通信模式， 所以上位机设置一个LED 控制器管理平台来管理所有的LED 控制器。这个LED 控制器管理平台（即上位机软件）通过TCP/IP 协议与LED 屏无线控制器进行通信，而且可以同时控制多台。上位机软件与LED 屏无线控制器之间采用GPRS 方式进行连接， 它们之间的连接关系如图4 所示。

LED 屏无线控制器是客户端， 其数据的收发通过上位机软件控制。当LED 屏控制器上电运行后，会主动向上位机软件建立连接并握手，登录成功后，上位机软件与LED 控制器才能进行数据传输。

上位机软件与各LED 屏无线控制器之间通信协议是以TCP 协议为基础协议， 并自定义了一个STCP协议层用于封装PDU（数据单元）数据层协议。STCP 协议层只为PDU 的承载框架， 提供安全可靠的传输过程。通信网络层结构图如图5 所示。

图5 通信网络层结构图

在自定义的STCP 通信协议中，制定了一系列管理无线LED 显示屏控制器的通信指令，主要为上位机软件的编程提供具体的通信结构和规范。通信包格式如表1所示：

表1 通信包格式

注：

完整数据长度： 整型字节（4 个字节长度），整个通信包的长度；

命令字： 根据无线LED 显示屏控制器通信指令表，见表2;

显式控制字： 0-无；1-上移；2-下移；3-左移；4-右移；5-静止；6-闪烁；7-删除；

数据内容：需要显示信息内容；

校验和： 全部数据累加校验和；

根据无线LED 显示屏控制器实际运用需要，制定了发送、删除、显示、连接、断开指令等。这些指令的代码和主要作用如表2 所示。

表2 通信指令表

上位机软件通过Internet 网络将数据发送到无线LED 显示屏控制器后，LED 显示屏控制器需要对收到的数据进行处理。根据指令的不同，可以控制LED 显示屏的显示内容及显示模式（例如上移、下移、左移、右移、静止、闪烁、删除等）。