基于GPRS的广告牌远程控制系统的研制

广告牌是一种面向公众的信息显示终端，有着非常广泛的民用和商用价值。而现在大多数广告牌显示的信息都是事先固化在系统中的，这失去了信息的实时性。而基于传统的控制方式，显示画面的改变是相当烦琐的，一般都需要重新进行编程并由工程人员到广告牌现场重新更新控制器方能达到。本文提出了通过GPRS遥控广告牌的新方案，实现了对广告牌内容及显示方式的灵活改变，使用非常方便。

GPRS简介

GPRS（General Packet Radio Service）是通用分组无线业务的缩写，是介于第二代和第三代网络之间的一种技术，因为它是一个混合体，采用TDMA方式传输语音，采用分组的方式传输数据，通常称为2.5G。GPRS具有如下一些突出的优点，如资源利用率高、传输速率高、接入时间短、支持IP协议和X.25协议、无线接入、方便快捷、网络覆盖面广等。

图1 系统示意图

系统设计

1 系统总体设计

由图1可知，分布于各地的广告牌，现场的接收控制单元借助于GPRS网接入Internet，与控制中心之间实现远程数据传输的示意图。在图1中，各接收控制单元一方面负责对广告牌的显示内容控制，另一方面又可以作为远程终端（从站）随时通过GPRS Modem上网与控制中心（服务器）建立起用于传输数据的TCP/IP链接，控制中心可以通过此TCP/IP链接发送命令或者数据给从站以修改各个接收控制单元中的数据，实现自动的远程更新。

2 接收控制单元

如图2所示，是安装于广告牌现场用于控制广告牌的接收控制单元。该单元的核心是一片ATMEL公司的AT89C52微控制器，芯片内含8Kb Flash程序存储器、一个RS232 TTL串行接口等。通过AT89C52的P0、P2口扩展一片64Kb的FLASH存储器用于存储控制数据，其中低8Kb地址区与片内8Kb程序存储区重叠不能占用，实际可用56Kb。通过地址译码器译码选通74LS273 8位锁存器，可扩展若干静态输出口。CPU根据将数据分别送给对应的地址口，通过74LS273锁存并驱动显示部分进行广告内容的显示。

图2 接收控制单元

3 GPRS网络接口

GPRS Modem的结构如图3所示。其内部结构包括:GPRS无线模块和内嵌TCP/IP模块和控制模块。其中控制模块的作用是通过AT命令初始化GPRS无线模块，使之接入GPRS网并获得动态IP地址，并与控制中心的服务器建立连接，并通过三线制的RS232 TTL接口与控制系统的串口相连，通过TCP/IP模块实现接收控制单元和网络数据的收发。接收控制单元对GPRS Modem的访问分两种模式，在传送AT指令时，模块进入透明模式，可以直接访问无线模块；在非透明模式下，接收控制单元从串口进入TCP/IP模块后，先打成TCP/IP包发送给无线模块，GPRS无线模块将其封装成分组数据包后传送到GPRS网，再经Internet发送到中心服务器。

图3 GPRS Modem结构

控制中心接入Internet通过GPRS网络传送到广告牌现场的接收控制单元终端的数据，由GPRS Modem接收和解包以后通过RS232串行口送给单片机，经解析后，将新获取的数据覆盖到Flash中，从而达到内容更新的效果。

系统流程

图4 PAP协商流程
系统主流程图如图4所示，GPRS模块在完成系统初始化以后，主动和SERVER进行首次的资料交换。GPRS模块用PPP的方式接入到Internet，因此先要完成PPP连接。PPP连接包括：LCP协商、PAP协商、IPCP协商，由于篇幅限制本文仅列出PAP协商流程图即如图4所示。

结束语
本文设计的广告牌更新系统借助GPRS技术，其可行性和有效性已得到实验验证，实际应用中也取得良好效果并具有广阔的市场前景，如在交通、天气预报、广告、通知、工农业生产、商业信息发布等领域。本设计采用的模块结构简单、体积较小、可靠性高，实用性强。