基于GPRS與物聯(lián)網(wǎng)的廣告屏系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

文/黃道燚 陳敏敏

1 汕尾太陽能垃圾筒廣告牌存在的問題

在汕尾，城市的各主干道路出現(xiàn)了一種結合環(huán)保和廣告的新產物——太陽能垃圾筒廣告牌。它的下身是一個垃圾筒，上身則是一個太陽能廣告牌，可以嵌入廣告圖紙和標語，起到廣告宣傳和美化環(huán)境的作用，集經濟環(huán)保于一體。目前，該廣告牌仍不大完善，存在一些問題：

（1）廣告內容一般安裝完成后，廣告內容固定，靈活性、可變動性?。?/p>

（2）更換廣告圖紙和標語工序繁多，廣告牌數(shù)量多，更換一次需要大量的人力、財力。

2 基于GPRS的物聯(lián)網(wǎng)點陣屏的解決方案

針對上述所講廣告牌的缺點，本設計提出改進方案，太陽能垃圾筒廣告牌的總體設計思路如下：設計采用點陣屏來替代原來的紙質廣告語，同時結合GPRS通信和物聯(lián)網(wǎng)平臺，從而達到遠程、大批量的更換廣告語，而且速度快捷，信息量更大。

3 系統(tǒng)設計結構

本設計的整個系統(tǒng)設計的結構圖如圖1。

每個廣告牌的硬件結構如圖2。

圖1：整個系統(tǒng)設計的結構圖

圖2：廣告牌的硬件結構圖

圖3：主控芯片程序流程圖

本系統(tǒng)整體設計包括三個部分：

（1）手機APP部分。

（2）物聯(lián)網(wǎng)服務平臺部分。

（3）廣告牌部分。

手機APP主要負責發(fā)送廣告內容到物聯(lián)網(wǎng)平臺，根據(jù)客戶的操作，把客戶設置的廣告內容以文本的形式發(fā)送到物聯(lián)網(wǎng)平臺對應的數(shù)據(jù)流進行存儲。

物聯(lián)網(wǎng)平臺方面主要進行設備的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)流的創(chuàng)建、通信協(xié)議的設置、設備類型的設置等方面的工作，以及APP-key和設備ID的設置獲取。

廣告牌電路部分結構圖如圖2所示，主要由控制處理芯片stc15f2k60s2單片機最小系統(tǒng)、GPRS A6模塊、字庫芯片電路、點陣驅動電路和點陣顯示電路、穩(wěn)壓電路、太陽能板及整流控制電路、廣告牌照明燈燈管等構成。每天激活GPRS模塊一次，并驅動GPRS模塊到中移動物聯(lián)網(wǎng)平臺對應設備的對應的數(shù)據(jù)流進行廣告內容存儲數(shù)據(jù)的讀取，然后將獲得的內容進行解碼，提取出廣告文本部分，再由字庫芯片將其轉化為點陣屏驅動數(shù)據(jù)。最后，MCU再根據(jù)點陣屏數(shù)據(jù)對點陣驅動芯片進行控制，令其驅動LED點陣屏。

4 軟件系統(tǒng)設計

本設計的軟件系統(tǒng)設計主要分三個部分：廣告牌主控芯片單片機的程序設計、移動控制終端手機APP的程序設計和物聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)服務器設置。

4.1 廣告牌主控芯片程序設計

本設計采用STC15F2K60S2單片機作為主控芯片，其程序流程圖如圖3所示，每天設置一個定時時間并到中移動物聯(lián)網(wǎng)平臺讀取廣告語數(shù)據(jù)，并顯示到點陣屏上。

4.2 物聯(lián)網(wǎng)平臺的設置

本設計選擇中國移動物聯(lián)網(wǎng)平臺作為服務器，在服務器上需要進行創(chuàng)建和設置設備，由于廣告牌設備不需要長時間保持在線，設備協(xié)議采用http協(xié)議，并為每一個廣告牌創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)流，各數(shù)據(jù)流以道路、街道名的拼音進行命名。

4.3 手機APP的軟件設計

本設計的手機APP的軟件設計，使用APP inventor編程軟件進行制作。制作完的APP的設計包括三個界面，分別為登錄界面、街道選擇界面、和廣告語設置界面。

登錄界面包括APP的標題、提示文本、賬號和密碼的文本輸入框，以及登錄按鈕。其后臺的程序設計思路如下：

用戶點擊登錄按鈕之后，獲取其輸入的賬號和密碼，然后發(fā)送到服務器進行核對。本設計采用廣州教科網(wǎng)（APP.gzjkw.net）提供的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫來設計服務器核對賬戶和密碼的功能。首先申請一個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫，然后將事先設置好的賬號和密碼組，以賬號為標簽名，密碼為內容存入網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫當中。核對過程，以用戶名為標簽，去獲得密碼，再與用戶的輸入密碼進行比較，如果相同時，則密碼輸入正確，跳轉到街道選擇界面。當街道選擇界面完成后，則調到廣告語設置界面，在手機上測試，當在手機上點擊設置之后，點陣屏內容變化為：“汕尾職業(yè)技術學院”。

5 結語

本文針對汕尾太陽能垃圾筒廣告牌存在的問題，提出的改進的設計思路和方案，并完成的軟硬件電路的制作，設計具備有一定的實用性和經濟效益。