摘 要
本文着重介绍了应用于工业实时数据采集现场的LED屏存在的问题，并设计了一种解决这一问题的单片机系统。它可以对变送器和LED屏控制器之间的协议进行转换。整个系统结构简单，应用范围比较广泛。
关键词
目前，LED显示技术的应用越来越广泛，大家可以发现现在有越来越多的单位或个人使用LED屏作为信息的显示载体。大到北京奥运会大面积的布景LED卷轴和广州亚运会八大块LED固定彩色布景显示屏的应用，为观众营造出了美轮美奂的奇妙视觉感受，小到银行，车站，学校、公司、小商铺门口的LED文字显示屏。LED屏可以方便，快捷的更新各种信息。
1 问题的提出
目前的LED屏的生产已经形成了行业标准，一个LED屏(通用)加一个控制卡，再加一个控制卡厂家提供的计算机软件组成。用户把需要显示的文字或图像用计算机软件编辑好，并设置好一定显示方式（如从左到右，从上到下、百叶窗等等）通过计算机串口发送给控制卡，控制卡接收到后控制LED屏把相应的内容显示出来。但如果是让LED屏显示现场实时的参数变化。比如：显示电力设备现场的实时温度、湿度、氧气等参数，需要LED屏接受现场的温度、湿度、氧气等变送器发送出来的实时数据并显示出来；又如有一用于称重的LED屏需要显示出称重车辆的信息；还有北京等有些城市的街道、社区都有一些需要通过LED屏显示当前的实时气温、湿度、紫外线强度等便民信息。以往在这些场合都是变送器把信号传到计算机上，然后计算机操作人员再把数据提出来，再通过LED控制卡自带的软件发送到LED屏才能显示出来。这一过程是比较复杂的，不但增加了人的工作量，而且还增加了计算机的投入。
因此笔者基于解决这一问题设计基于变送器和LED控制卡之间的数据转换器，使它可以接收现场传感器发送的参数，经过存储和转换，再发送给LED屏控制卡使LED屏显示出来。不需要人和计算机的参与。
2 系统的实现
本产品的设计思路：实际上主要作用是完成现场变送器和LED控制卡通信协议转化的功能，由于变送器和LED控制卡都有各自一整套的数据通信协议并且各不相同，这就需要同时具备这两种通信协议的产品充当翻译的工作。
2.1 硬件设计
本设计采用了荷兰飞利浦公司的LPC921FN，MAX232，MAX485组成。由于显示的数增加据量较少，故用自带的256字节的RAM的LPC920FN，如果数据量较大需要加外部RAM。
电路图原理如下图所示：
硬件电路较为简单，如原理图，主要实现了数据从变送器出来到单片机，再由单片机传到LED控制卡的一条完整的数据通路的功能。单片机由于选择了体积小，引脚少的飞利浦LPC921FN，可以使设计的电路板更加小巧。由于本次设计的数据转化器需要和LED控制卡一起放在LED屏后盖内，所以采用了适合近距离的通信芯片MAX232，而现场变送器和LED屏的距离相对来说比较远，因此采用了适合远距离的通信芯片MAX485。
2.2 软件编程
需要编写与现场变送器和LED控制卡两套通信协议。协议的编写，首先要获得现场变送器，和LED控制卡自身完整的通信协议，包括相互的握手信号数据，有用的测量数据的格式，长度，传送完毕的信号数据，以及校验方法和数据出错的应答机制等具体的内容。才能编写出本次设计产品的通信程序。
以下是软件程序简单的流程图：
3 结论
制成PCB板后，通过一段时间的软硬件调试，发现转换器效果不错。已达到了预期的效果。现场数据从变送器到LED显示屏只有2秒钟的时间。可以满足现场应用的要求。随着LED屏的应用日益广泛，本次设计的协议转换器将会有着越来越多的应用空间。
