1LED-KW01点阵屏的硬件设计-福州大学学报（自然科学版.doc

 PAGE \* MERGEFORMAT 6 基于KW01-Zigbee MCU无线LED点阵屏控制系统的设计与实现 文瑾1,2 施连敏2 （1.昆明学院信息技术学院，云南，昆明650214；2.苏州大学计算机科学与技术学院，江苏，苏州215006） 摘要：在分析无线LED点阵屏控制技术特点基础上，给出了一种基于ARM Cortex-M0+内核KW01-Zigbee微控制器的无线射频LED点阵屏控制系统的构件化设计方案，该方案的硬件系统以KW01-Zigbee微控制器为核心，以通用LED点阵模组（P10板）为基础，充分考虑了灵活的组合方式；软件设计中，以嵌入式软件工程理论为基础，给出了可复用、可移植的LED动态刷新的底层驱动封装，通过优化算法解决了屏幕闪烁；讨论了通信协议设计、协议帧内容格式等技术问题，为相关设计与应用提供了一种实际参考。 关键词：ARM Cortex-M0+内核；KW01-Zigbee微控制器；无线射频；LED点阵屏 中图分类号：TP391 　　 文献标识码：A Design of wireless LED screen control system based on KW01-Zigbee MCU Wen Jin1,2　　Shi Lian-Min2 (1. College of Information Technology, Kunming University, Kunming, Yunnan，China, 650214 2. School of Computer Science and Technology，Soochow University，Suzhou, Jiangsu, China, 215006) Abstract: This paper designs a component-based LED screen of radio frequency controlled by KW01-Zigbee MCU (Microcomputer Controller Unit) based on ARM Cortex-M0+ kernel. We propose a system to use KW01-Zigbee MCU and the general LED dot matrix module (P10 board), and at the same time to consider flexible combinations in the hardware structure. In software design, we give a reusable and portable LED dynamic technology based on the embedded software engineering theory in encapsulating underlying drive. In addition，our studies solve the screen flicker problem through optimization algorithm，describe the communication protocol and protocol frame content, provide a the practical reference for related design and application. Key Word：ARM Cortex-M0+；KW01-Zigbee MCU；Radio Frequency；LED Screen 0 引言 发光二极管（LED）自1962年诞生以来，随着半导体技术的进展，它的发光颜色、亮度等性能得以迅速提高。进入上世纪九十年代，发光二级管的亮度，发光效率不断提高，并开始形成LED点阵显示屏产品[1]。近年来，LED点阵显示屏作为信息显示终端广泛应用于机场、码头、医院、商场、车站、宾馆、银行、证券市场、工业企业管理和其它公共场所[2]。 通过有线介质从上位机将数据传送到LED点阵屏控制器，存在布线复杂，维护繁琐等缺点。进入21世纪，随着无线通信技术的发展，无线LED点阵屏得到高速的发展[3]。在无线LED点阵屏通信系统中，通信过程中的质量、通信终端和芯片的处理速度是保证系统正常工作的前提[4]，但同时要满足一定的经济效益。 收稿日期: 2014-12-27。 第1作者:文瑾（1963-），男，副教授，主要研究领域：嵌入式系统，物联网技术。wen417@ 基金项目：国家自然科学基金资助项目，云南省应用基础研究计划项目(2011FZ176)，昆明市物联网及泛在工程技术中心开放课题(KMIOTKF