基于s3c6410短消息控制LED显示系统的设计与实现

邓汉勇

（1.同济大学 软件学院，上海 200331；2.厦门城市职业学院 嵌入式Linux应用中心，福建 厦门 361008）

基于s3c6410短消息控制LED显示系统的设计与实现

邓汉勇1,2

（1.同济大学 软件学院，上海 200331；2.厦门城市职业学院 嵌入式Linux应用中心，福建 厦门 361008）

基于s3c6410处理器和嵌入式Linux操作系统，采用GSM模块、LED大显示屏设计出可以通过短消息控制的LED显示系统.以mini6410开发板作为系统平台，使用linux-2.6.38作为嵌入式操作系统，使用博创LED大屏幕系统，采用WAVECOM GSM MODEM模块，通过GSM模块接收短消息，并将短消息的内容在LED显示屏上显示.

嵌入式Linux系统；GSM；s3c6410；短消息

1 引言

嵌入式系统已经广泛应用于各类电子产品的设计中，本文提出了基于S3C6410和Linux为平台的嵌入式LED控制系统，采用256*64双色点阵数码管为显示平台，通过GSM模块接收短消息，并将短消息内容在LED系统上实时显示.本系统以串口与LED系统的控制串口相连，通过USB转串口模块与GSM模块的控制串口相连，在系统上通过软件读取GSM模块接收到的短消息，并将短消息内容转换成LED系统能识别的编码，发送给LED系统；LED系统将数据内容储存在FLASH中，并在LED屏上实时显示.本文分两个部分：GSM模块应用部分详细讲述了如何通过AT指令集接收和发送短消息；LED显示部分描述了如何将短消息内容在LED大屏幕上实时显示.

2 GSM模块应用部分

2.1 短消息收发部分流程

GSM MODEM在使用之前，需要通过发送AT命令[1]来检测设备是否正常工作；如果设备正常工作，则开始读取GSM模块接收到的短消息；如果没有新消息，则定时读取，直到读取到新消息为止.当读取到新消息时，将新消息的数据内容读取出来，将数据内容发送至LED屏显示，并给发送号码回复确认信息，最后将新收到的短消息删除.

2.2 串口初始化部分的实现

WAVECOM GSM MODEM[1]可以通过串口控制，本系统中使用USB转串口模块，此模块的USB接口与mini6410开发板相连，串口与GSM MODEM相连接.串口的配置为：9600/n/8/1，传输速率为9600，字符长度掩码为，不对输入输出数据校验，设置1个停止位.无流控.

主要代码如下所示：

2.3 短消息读取部分的实现

短消息读取函数主要是将执行AT命令[1]从GSM模块中读取短消息，并从中获取短消息的内容及短消息的发送号码；读取短信息的AT命令[1]为“at+cmgr=位置”；短消息编码有两种格式，一种是PDU方式，另一种是文本方式，设置编码格式的 AT 命令[1]为“at+cmgf”.

本系统处理短消息，采用的是文本方式，所以需要在串口上写入：“at+cmgf=1”

读取SIM卡储存的第一条短消息，在串口上写入：“at+cmgr=1”，

短消息读取成功，对于未读短信，会在串口输出：

短消息读取失败，则会在串口输出：“ERROR”

如上所示，短消息内容为"5982679C53EF4EE53002"，内容采用Unicode编码[2]，每两个字节表示一个汉字或字符，0x5982表示一个汉字或字符，0x679C表示一个汉字或字符，等等；短消息的发送号码为"13906008794".

2.4 短消息发送部分的实现

当收到短消息，并将短消息内容在LED屏上显示之后，需要给手机号码发送一个确认短信，发送短信息的AT命令[1]为“at+cmgs=手机号码”；GSM模块接收到命令后，会给出“>”提示用户输入短消息内容，本系统中确认的内窜为"ok"，短消息内容输入之后需要输入CTRL+Z来确认发送，CTRL+Z的ASICC值为0x1A.

2.5 短消息删除部分的实现

当发送确认短信后，需要删除这条短消息，以便将位置空出来，删除短信息的AT命令[1]为“at+cmgd=位置”；当系统接收新短消息时，又将会存储在第一个位置.

3 LED显示应用部分

3.1 LED显示屏控制实现

本系统使用的LED显示系统为博公司的UP-LED大屏幕显示系统[3]，标准红绿双色教学屏，分辨率256×64；基于ARM控制和CPLD扫描方案的LED大屏幕控制器，CPLD时序逻辑独立驱动LED，可以实现字库操作、显示效果和通信功能.

显示屏高度为64位，本系统将之设计为3行，第一行为小字体，占用的显示资源为（x[0-255],y[0-15]），每字占16x16位，第二行为大字体，占用的显示资源为（x[0-255],y[16-47]），每字占32x32位，第三行也为小字体，占用的显示资源为（x[0-255],y[48-63]），每字占 16x16位.

3.2 LED显示屏动态显示短信内容

3.2.1 串口初始化部分的实现

博串LED显示屏可以通过串口控制，我们使用mini6410开发板上的串口与之相连.串口的配置为[5]：115200/n/8/1，传输速率为115200，字符长度掩码为8，不对输入输出数据校验，设置1个停止位，无流控.

主要代码如下所示：

3.2.2 LED屏显示内容更新部分的实现

LED显示屏系统上使用GB2312编码，所以需要在mini6410开发板上将收到的短信内容中的Unicode编码转换成GB2312编码之后，再通过串口将转换后数据通过串口协议传送给LED显示屏系统，显示屏系统将接收数据进行命令[5]解析，如果为更新显示屏上的内容，则将短消息数据写入FLASH中，并从FLASH中读取数据内容，显示在LED屏上.

本系统上建立了一张Unicode编码与gb2312编码之间的转换表，将常用的7445个汉字及符号建立了一个二维数组，数组每行第一列表示一个汉字的Unicode编码，第二列表示gb2312编码；数组按Unicode编码升序排列，这样，便于通过折半查找的方式，更快的通过汉字的Unicode编码找到对应的gb2312编码.

转换表数组代码如下所示：

系统使用折半查找的方法，从数组中通过汉字的Unicode编码查找GB2312编码,当查找到短消息内容的GB2312编码后，需要组装成协议包，通过串口协议发送至LED显示屏系统.根据协议[5]，协议头两个字节，为0xAAFF，第三个字节为协议包的长度,长度为数据内容长度加2，第四个字节为协议命令字，命令字为0xA1，第五个字节为显示内容的长度，之后是数据内容，最后一个字节为协议结束字节，值为0xFF；如上短消息接收到内容的Unicode编码为5982679C53EF4EE53002，查找得到GB2312编码C8E7B9F BBFC9D2D4A1A3，最终组装为 AAFF0DA10BC8E7B9FB BFC9D2D4A1A3FF.最后，将组装好的数据发送给LED显示系统显示.

4 部署

以上所有程序都实现之后，登陆开发板，将编译好的应用程序app上载开发板的/root/目录下.通过执行chmod+x app，赋予应用程序可执行权限，最后修改开发板的/etc/init.d/rcS文件，在文件的末尾加上如下语句，这样可以保证app程序开机自启动：

nohup /root/app 1>/dev/null 2>/dev/null &

以上所有步骤如无误完成的话，将开发的串口与LED显示屏接好，使用USB转串口器件连接开发与GSM MODEM模块，给开发板，LED显示屏及GSM MODEM上电，就可以通过给GSM MODEM发送短消息来控制LED显示屏的显示短消息里的内容.

实物图如下所示：

图1 系统实物图

5 结论

随着各类手持终端设备的功能日益强大，基于ARM的应用必将成为消费类应用、远程维护及数据信息查询等各个领域的热点.本文基于s3c6410处理器和嵌入式Linux操作系统，设计并实现了GSM短消息控制LED显示系统，运行结果表明该设计方案运行可靠方便，可以直接在LED系统上显示短消息内容.本系统还有需要改进的地方，如需要对短消息内容进行校验审核等.

〔1〕WAVECOM GSM MODEM 用户中文使用说明书.[EB/OL].[2012-02].http://www.lianyisms.com/

〔2〕王聪，赵鹏飞，刘宇，杨之文.利用 vc～(++)实现汉字转换unicode码的技术研究[J].现代商贸工业,2009（10）:264-265.

〔3〕LED大屏幕系统参数.[EB/OL].[2009-12].http://www.up-tech.com/.

〔4〕UP_LED大屏幕软件设计.[EB/OL].[2009-12].http://www.up-tech.com/.

〔5〕UP_LED大屏幕使用手册.[EB/OL].[2009-12].http://www.up-tech.com/.

TP273

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1673-260X（2012）06-0119-02