最新LED显示屏二次开发接口的设计方案.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateLED显示屏二次开发接口的设计方案LED显示屏二次开发接口的设计方案LED显示屏二次开发接口的设计方案引言在LED 显示屏工程应用中，有单块显示屏项目，但更多的是多块显示屏项目。对于单块显示屏，直接使用厂商配置的控制软件就满足要求了；但对于多块显示屏，尤其是系统集成项目，厂商配置的控制软件就很难满足要求。这是因为，首先，厂商配置的控制软件一般只实现通用的功能，对个性化

2、的功能很难满足要求，例如集成项目需要与后台数据库进行连接，实现实时信息发布，一般控制软件很难提供此项功能；其次，对于集成项目而言，显示屏信息发布仅是其中一个组成部分，需要统一的控制和界面风格；再次，在一个大的集成项目中，可能有多家厂商中标，或工程实现多年后更换或添加其它厂商的产品，而不同厂商的实现技术可能有所差异。因此，为了满足LED 显示屏在工程中的应用，厂商一般都要提供二次开发接口，供系统集成商进行二次开发，完成系统集成。经过市场调研，现在LED 显示屏二次开发接口良莠不齐，没有统一的标准，有的太简单，很难满足工程应用，而有的又太复杂，造成系统集成周期长、代价大。因此，经过研究，本文提出一

3、种新的LED 二次开发接口的设计方法，让用户简单、快速地实现系统集成，同时减少二次开发时间和代价。1. 主要功能需求分析和模型构建在工程应用中，LED 显示屏主要用来发布信息，尤其是根据后台数据库的变化，实时更新信息。典型的应用是火车站，实时更新车次、软/ 硬座票、卧铺票、发车时间等票务信息，以及到站车次、晚点车次等到站信息，除此之外，还有临时通知、车次变更、广告、候车室位置等等。在火车站综合信息管理系统中，相对于整个系统而言，LED 显示屏信息发布只是其中一部分，但LED 显示屏种类、通信类型、分布位置却可能很复杂，。按照显示屏的大小、挂放的位置、显示的内容和作用，可以将显示屏分为总引导信息

4、屏、候车信息屏、分区屏、检票屏、通道显示屏、站台屏和出站口信息屏等。在通信方面，根据硬件条件、位置等，一般使用串口、网络等。串口又分为RS485 和RS232,其中一个RS485 连接多个显示屏，一个RS232 连接一个显示屏；网络又分有线网络、无线网络和GPRS 等。图1 LED显示屏典型系统集成图经过综合分析，系统涉及显示屏的功能有：（1）发布信息、更新信息、广告和导向信息；（2）控制显示屏，如重启、定时开关屏，设置参数等；（3）监控显示屏，显示连接状态、更新时间等。其工作过程是：（1）连接显示屏；（2）发布信息、下载节目到显示屏显示；（3）控制和监控显示屏；（4）结束操作后断开连接。其实

5、，系统调用显示屏功能并不复杂，主要难点在于：（1）如何实现多种硬件连接方式统一，包括串口、网络；（2）如何组织多种信息显示对象，包括文字、图片、动画、时钟等；（3）如何根据LED 显示屏的控制要求，提供基本的控制命令，适应多种系统集成方式，包括C/S、B/S 以及分布式、分层控制等。为了解决这些难点，并达到通用、简单、容易集成的目的，经过研究，本文构建的LED 二次开发接口的模型，主要功能和流程如下：（1）调用通信控制接口，根据不同的通信方式分别创建其通信通道，完成LED 显示屏连接；（2）调用节目制作接口，创建节目、添加节目对象，生成节目数据，然后使用命令接口发送节目到显示屏，完成信息发布；

6、（3）调用命令接口，进行显示屏重启、开/ 关屏、设置亮度、更新时间、读取显示屏时间等操作，完成显示屏的控制、监控工作；（4）退出系统时，关闭通信通道，释放资源，结束二次开发接口的调用操作。2. 关键功能的设计和实现2.1. 通信协议设计LED 显示屏二次开发接口设计的首要工作是定义控制端与LED 显示屏之间的通信协议。为了实现简便并对用户透明，这里所有通信方式皆采用同一协议，每一个命令都成对出现，对应命令和返回命令，如表1 和表2 所示。表1 命令格式表2 返回命令格式各参数说明：（1）命令类型：标注命令类型ID,如通信握手命令、文件传输以及其它控制指令等；（2）命令号：如果某一类型命令有多个

7、，不同的命令号表示该类不同的命令；（3）目标ID:指显示屏ID,默认值为0x01;（4）源ID:指控制端ID,默认为0x00;（5）长度：指具体命令实际数据长度；（6）数据：具体命令的数据或返回结果；（7）校验和：除校验和外所有该协议数据的校验和数据，一般使用算术和即可。命令传输逻辑如下：（1）发送方在发送具体的命令之前，先发送一个通信握手命令：控制源端- - - - - - - - - - 发送通信握手命令- - - - - - - - - - 显示屏控制源端- - - - - - - - - - 返回通信握手命令- - - - - - - - - - 显示屏控制源端收到结果正确，则表示显示

8、屏已经做好接收数据准备，可以开始发送具体命令。如果收不到显示屏的任何返回，需要检查物理链路是否正常，串口的波特率设置是否正常等。（2） 发送方把具体命令数据按前面的格式进行打包发送到显示屏，显示屏在收到数据包后会对数据进行校验检查。如果校验失败，则请求重发。（3）发送方的命令成功发送到显示屏后，显示屏按协议包格式把控制卡执行的结果反馈到发送方。如果校验失败，请求显示屏重发执行结果数据；否则发送结束结果给显示屏，结束命令过程。（4） 如果（2）中指令是文件传输指令，则重复（2）、（3），直到文件传输结束。在通信过程中，发送方要强制结束发送过程，可以发送通信握手命令或强制中止通信进行强制终止。2.

9、2. 通信通道接口在对LED 显示屏进行通信之前，必须先建立通信通道，而退出系统时，则释放通信通道资源。通信通道接口包括：（1）打开通信通道函数格式：DWORD COMM_Open （constPDeviceParam pDevParam, DWORD dwNotify,DWORD dwWindws , DWORD dwMsg）；参数说明： pDevParam:表示指定设备的参数，例如串口的波特率、串口号，以及网络本地IP 地址、端口号等参数； dwNotify:表示当LED 显示屏有返回值时是否通知，0 代表不通知，1 表示通知； dwWindws :表示消息通知的窗体句柄； dwMsg:用

10、户定义的消息号。返回值： 0:表示创建失败； 其它值：表示设备通道值。功能描述：该函数用来建立一个通信通道，函数运行一次即建立一个通道，建立成功就返回一个DWORD值，代表一个设备的句柄，用于区分不同的通道。该值供其它接口函数使用，以便对不同的显示屏进行控制。物理上支持串口通道、网络通道，对于串口，设置串口号、波特率、接收/ 发送缓冲区，然后打开串口；对于网络，设置本地IP、端口号、接收/ 发送缓冲区，然后打开网口。这里需要特别强调的是，网络采用UDP 方式，这主要是为了： 在协议实现上与串口统一； 只需一次创建； 提高网络通信握手连接。因篇幅原因，以下函数将只列出函数格式和功能说明。（2）关

11、闭通信通道函数格式：DWORD COMM_Close （DWORDdwDev/* 通信设备通道*/）；该函数关闭已打开的通信通道（dwDev），释放通信通道资源，一般在退出系统前使用。（3）强制中止通信函数格式：DWORD COMM_Break （DWORDdwDev）；该函数中止当前通信通道（dwDev）的通信。（4）通信握手函数格式：DWORD COMM_Link （DWORD dwDev/* 通信设备通道*/,BYte byDstNo/* 目标显示屏ID*/,char *chHost/* 网络地址，串口时无效*/,WORD wPort/* 网络端口号，串口时无效*/）；该函数查询显示屏是

12、否能够通信，可在通信之前或监控LED 显示屏时使用。2.3. 节目接口LED 显示屏显示的信息其实是一个个的节目文件，一般先在上位机控制系统中生成，然后发送到显示屏上显示。在设计节目接口时，可能因节目结构不同，细节上有些差别，本文根据的树形节目结构设计一种节目接口。（1）节目初始化。函数格式：DWORD Program_Init （DWORD dwProgramType/* 节目类型*/,DWORD dwScreenType/* 显示屏类型*/,DWORD dwWidth/* 节目宽度*/,DWORD dwHeight/* 节目高度*/）；该函数用于在计算机内存开辟一块内存空间，或释放上一次节

13、目占用的资源，为节目生成做准备。（2）添加区域函数格式：DWORD Program_AddArea （DWORD dwAreaType/* 区域类型*/,LPRECT rect/* 显示区域*/,DWORD &dwAreaNO/* 区域号*/）；在显示屏页面上，根据节目的要求，需要划分不同的区域，设置其起点和宽高。可使用该函数在当前显示页面上创建一个个的区域，以放置具体的显示对象，例如内码文字、时钟等。（3）添加各种对象。在页面的区域上，可添加单行文字、多行文字、内码文字、图片、视频动画、WORD 文档、Flash 动画、表格、数字时钟、模拟时钟、倒计时等各种显示对象，在实现时，每一种

14、对象对应一个函数。这里列出常用的添加图片的函数：函数格式：DWORD Program_AddPicture（DWORD dwAreaNO/* 区域号*/,HDC dc/* 图形dc*/,DWORD dwWidth/* 图片宽*/,DWORD dwHeight/* 图片高*/,LPRECT rect/* 显示区域*/,DWORD dwAction/* 特效号*/,DWORD dwExitAction/* 退出特效号*/,DWORD dwSpeed/* 显示速度*/,DWORD dwTimecount/* 显示时间*/,DWORD dwTransparent/* 透明与否*/）；该函数在指定区域上

15、添加一个图片，显示内容来自于dc.（4）节目数据生成。函数格式：DWORD Program_MakeData（）。该函数生成节目数据， 以便使用LEDControl_SendToScreen 函数发送到不同的显示屏。2.4. 命令接口命令接口主要为控制、监控和发送节目数据而设计，例如，火车站或街头的广告屏，在夜间人少时，广告效果不明显，同时也为了省电，可在指定夜间时间点关闭显示屏，然后到早晨指定时间点自动打开显示屏。经过总结，命令接口的命令包括：（1）重启命令。函数格式：DWORD LEDControl_Reboot（DWORD dwDev, BYTE byDstNo, char *chHos

16、t,WORD wPort）；该函数用来重启指定的LED 显示屏。（2）电源控制。函数格式：DWORD LEDControl_SetPower（DWORD dwDev, BYTE byDstNo, char chHost,WORD wPort, DWORD dwPower/* 开或关标识*/）；该函数打开或关闭显示屏。（3）显示屏亮度调节。函数格式：DWORD LEDControl_SetBrightness（DWORD dwDev, BYTE byDstNo, char *chHost,WORD wPort, BYTE byBrightness/* 亮度*/）；该函数用于调节显示屏亮度。（4）

17、校时。函数格式：DWORD LEDControl_AdjustTime（DWORD dwDev, BYTE byDstNo, char *chHost,WORD wPort）；该函数用于计算机时钟校正显示屏时钟。（5）节目发送接口。函数格式：DWORD LEDControl_SendToScreen（DWORD dwDev, BYTE byDstNo, char *chHost,WORD wPort）；该函数将Program_MakeData 生成的节目数据发送到显示屏，最后返回状态值，表示成功、失败及其它状态，用户根据状态再进行相应的处理。（6）局部更新节目接口。函数格式：DWORDLEDC

18、ontrol_UpdateCodeText （DWORD dwDev,BYTE byDstNo, char *chHost, WORD wPort,char *chCodeText/* 字符串缓冲区*/, int iLen/*字符串长度*/）；该函数用来更新显示屏局部内容。对于一些信息发布，一般只需要更新局部的内容，例如车站大厅信息发布，显示屏划分很多的区域，有数字时钟、模拟时钟、图片、动画和文字等不同的区域，一般往往只更新文字部分内容，即可达到信息发布的目的，同时不用生成节目，节省了时间和提高了效率。3. 二次开发接口的应用二次开发接口一般都是以动态链接库的形式提供给用户，并提供主流开发语言的接口和例程，例如VC、C#、DELphi 和VB 等。一般的调用流程是：（1）载入动态链接库；（2）建立通信通道；（3）进行显示屏控制、监控操作；（4）进行节目制做、发送和更新；（5）关闭通信通道；（6）释放动态链接库，完成二次开发接口的调用。4. 结论本文针对LED 显示屏工程应用中对二次开发接口的需求，提出了一种LED 显示屏二次开发接口的方法，将二次开发接口总结为通信通道、节目和命令三种接口，并在网络先锋控制卡系列产品中应用。实践证明，该方法可让用户在系统集成中，简单、快速地实现其二次开发功能，同时降低系统集成的周期和代价。-