采用藍牙技術的LED點陣屏系統(tǒng)電路設計

　　針對LED 顯示屏應用中存在的問題，給出了一種低成本、內(nèi)容更新便捷的點陣LED 文字顯示屏的方案。系統(tǒng)采用C8051F410作為MCU，利用藍牙模塊接收手機藍牙傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過單片機控制字庫芯片進行字符集的轉(zhuǎn)換、點陣代碼的提取，進而由單片機控制點陣屏更新顯示數(shù)據(jù)。經(jīng)實際使用，控制穩(wěn)定、方便。

　　本文設計一種內(nèi)容更新便捷、可擴展、低價格的點陣LED 文字顯示屏。降低成本的途徑是①用幾乎人人都有的手機的藍牙數(shù)據(jù)傳輸功能進行LED 顯示內(nèi)容的更新，免去專業(yè)上位機軟件和控制卡的成本，操作也更簡單；②單次顯示內(nèi)容在5 ~ 30 個漢字或英文字母，因為顯示內(nèi)容較少，就可實現(xiàn)擴展電路的簡單化。

　　最小系統(tǒng)電路設計

　　系統(tǒng)對單片機時鐘的精度和溫度穩(wěn)定度都沒有特別要求，可以直接使用C8051F410 單片機內(nèi)部自帶的時鐘振蕩器，而無需外接振蕩器。使用時要注意的是，是芯片工作電源是從Vregin 引腳引入（ + 3. 3V） ，VDD 是內(nèi)部基準電壓輸出引腳，VIO 是I /O 口作為數(shù)字引腳時的電源輸入引腳。電路設計時必需在緊靠這3 個引腳的位置布上濾波和退耦電容（ 4. 7μ 和104p） .P1. 0~ P1. 3 是顯示屏的控制線CLK、SCLK、R 和OE; P1. 7、P0. 0 ~ P0. 2是字庫芯片控制線，采用SPI 接口； P2. 0 和P2. 1 是顯示屏的行掃控制線A 和B; P0. 4 和P0. 5 是串口通信線，與藍牙模塊連接。這12 根引腳都需配置為數(shù)字引腳。最小系統(tǒng)電路如圖3所示。

　　藍牙模塊

　　選用藍牙模塊的要求是： 價格便宜、體積小，使用方便。符合條件的藍牙模塊產(chǎn)品很多。設計選用的是南京國春電氣生產(chǎn)的GC - 02 藍牙模塊，這是款高質(zhì)量的CLASS2 藍牙模塊。此藍牙模塊內(nèi)部帶有對象交換協(xié)議（ OPP） 文件接收功能，只要上電后，就可被手機藍牙識別，并可成功配對建立連接，接收手機藍牙傳輸?shù)奈募C - 02 藍牙模塊共有29 個引腳，可通過SPI 接口或UART接口與單片機通信。本系統(tǒng)單片機選擇UART 方式與GC - 02進行通信。藍牙模塊處于待機模式時，已配對過的手機向藍牙模塊發(fā)送文件，未配對的手機需先進行配對，輸入正確的PIN 碼（ 即配對密碼） 即可配對。此藍牙模塊的出場廠PIN 碼是“1234”，其PIN 碼可通過向藍牙模塊發(fā)送指令進行修改。

　　單片機與藍牙模塊電路設計

　　單片機通過引腳P0.4 和P0. 5 與藍牙模塊GC- 2 的串口（ 12 腳和13腳） 進行通信，藍牙模塊的其他功能未用。單片機與藍牙模塊的連接如圖4所示。

　　圖4 單片機與藍牙模塊的連接圖

　　系統(tǒng)總體電路設計

　　本系統(tǒng)以單片機C8051F410 作為MCU，外圍電路包括藍牙模塊、字庫芯片、LED 點陣屏和電源模塊，系統(tǒng)電路原理如圖8 所示。

　　圖8 系統(tǒng)原理圖。

　　系統(tǒng)實現(xiàn)了通過手機更新顯示屏顯示內(nèi)容的目的，方便又快捷。經(jīng)過一批用戶的使用，顯示性能和控制性能均較為穩(wěn)定。但是，在實際使用過程中也遇到了尚未解決的問題： ①有部分手機不支持Unicode 字符集格式。②本設計僅限于智能機通過記事本編輯顯示數(shù)據(jù)的傳送，而不同手機采用的記事本編輯軟件不盡兼容，本設計是基于Nokia 手機的。