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，如图1 所示。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，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如图2 所示，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；（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，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