一种基于GSM网络的无线广告牌系统设计【开题报告】

毕业设计开题报告

电子信息工程

一种基于GSM网络的无线广告牌系统设计

一、选题的背景、意义

随着经济的快速发展，社会脚步的不断迈进，不知不觉我们的周围充斥了形形色色的公司，接踵而至的是有许许多多的广告，而这些广告的表达形式也多种多样，如传单，电视，还有路边的广告牌等。而广告牌是一种面向全社会人群的推销显示方式，广泛的应用在各个领域。而现在大多数广告牌显示的信息都是事先固定在系统中的，如传单，墙纸广告，这些广告信息的表达十分单调，也很固定，特别不方便用户更换显示内容；久而久之，这些缺乏活力的广告牌也就逐渐地被过往的行人忽略。只有那些采用与计算机直接相连，用计算机机来改变传送数据信息的广告牌，会有点竞争力，但同样因为是有线连接，同样会使系统固定，也会造成显示内容的不易改变性，特别是对于广告公司来说，因为他们的客户涉及各个领域，这种实时更新和维护不变会造成公司竞争力下降。而这种通过无线GSM网络的广告牌的这种新方案，能够实现对广告牌内容及显示方式的灵活改变，使用非常方便。如图1所示。该系统以PC机为上位机，发射机和接收机均以单片机为核心，可随时随地通过电脑，手机发布信息，还可控制广告内容显示， [2]具有较高的性能价格比。

图1 日新月异的广告

二、相关研究的最新成果及发展趋势

1.GSM无线网络技术概述

GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，他的移动通信技术标准起源于欧洲，是第二代移动通信技术，目的是让用户随时随地不用换手机就能走遍整个地球。

无线通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。无线技术给人们带来的影响是无可争议的。如今每一天大约有15万人成为新的无线用户，全球范围内的无线用户数量目前已经超过2亿。这些人包括各个职业的人群。他们使用无线技术的方式和他们自身的工作一样都在不断地更新。

2.GSM无线网络的成果及趋势

从七十年代，人们就开始了无线网的研究。在整个八十年代，伴随着以太局域网的迅猛发展，以具有不用架线、灵活性强等优点的无线网以己之长补"有线"所短，也赢得了特定市场的认可，但也正是因为当时的无线网是作为有线以太网的一种补充，遵循了IEEE802.3标准，使直接架构于802.3上的无线网产品存在着易受其他微波噪声干扰,性能不稳定,传输速率低且不易升级等弱点,不同厂商的产品相互也不兼容,这一切都限制了无线网的进一步应用。这样，制定一个有利于无线网自身发展的标准就提上了议事日程。到1997年6月，IEEE终于通过了802.11标准。

我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。第二代GSM（全球移动通信系统）是一种广泛应用于欧洲及世界其他地方的数字移动电话系统。GSM使用的是时分多址的变体，并且它是目前三种数字无线电话技术（TDMA、GSM和CDMA）中使用最为广泛的一种。GSM将资料数字化，并将数据进行压缩，然后与其它的两个用户数据流一起从信道发送出去，另外的两个用户数据流都有各自的时隙。

经过十几年的发展，我国己建成了覆盖全国的移动通信网，移动通信用户急剧增加，跃

居世界第1位，而且已经连续几年每年以千万计的速度在增长。移动通信业务从初期的单纯话音业务开始，逐步发展成包括短消息业务、数据业务、预付费和VPN等智能业务在内的多元化业务结构。经过多年的发展，GSM技术日益成熟，并具有成熟而广泛的应用基础，是主流移动系统的代表。而且其中的短消息业务利用信令信道传输，不用拨号建立连接，服务费用低。而随着科技的不断发展，第三代移动通信系统（3G）来到了我们的身边，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。

第三代移动通信系统（3G）：IMT2000。如图1所示，原理如图3所示[7]

→采用宽带码分多址（CDMA），实现移动宽带多媒体通信

→I MT2000：2000年，在2000M频段实现2000K的数据通信

→3G对数据通信速率的要求

?室内环境至少2Mbps

?室内外步行环境至少384kbps

?室外车辆运动中至少144kbps

?卫星移动环境至少9.6kbps

图2 GSM网络简介

图3 GSM网络原理图

3.广告牌的发展趋势

在中国，广告牌事业迅猛发展，特别是高速公路上那随地可见的广告牌已经成为我们生活中不可缺少的一道风景线，不过这些广告牌大多内容固定，没有信息的灵活性，相对于这种广告牌，看看城市街上那种大型的广告牌，就像是看着大型电影一样，内容丰富多彩，总是让人忍不住去看。这种广告牌才能吸引眼球，才能提高产品的知名度与公司的竞争力。但目前，这种基于GSM 无线技术的广告牌并不多见，所以有很大的发展空间，我想这种广告牌最终会取代原始的广告牌。

三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标

1.主要任务和目标：

设计一种基于GSM网络的无线广告牌系统，实现对广告牌内容及显示方式的实时更新和发布。设计目标为通过系统可实时发布广告信息，能灵活改变广告牌内容及显示方式，要求系统体积较小、可靠性高，实用性强，使用方便。

2.技术路线：

以SST89E516RD2单片机作为核心控制单元，设计包括以下：

a).硬件电路的设计。包括无线通讯电路，广告牌显示驱动电路，控制单元电路、电源模块等。

b).通过对单片机编程，在LCD液晶上实现广告牌信息的动态实时显示。

c).整合程序，编程实现于基GSM网络的无线广告牌系统功能。

d).完善程序，增加系统稳定性。

3.技术难点：

1.在LCD 液晶上实现动态显示。

2.程序的设计。

3.无线方面的设计。

4..硬件系统的搭建及系统的调试

4.研究方法：

4.1.系统总体结构框图

本系统的主要思路是通过无线传输将需要显示的信息和控制命令传送到显示终端LCD屏上。因为采用的是无线传输。无线模块的性能直接影响到本系统的成败关键，经过多方调查论证，本系统采用GSM网络无线一体化发射、接收模块。它的主要优点是频率一致性好，免调试。

整个系统由三个相对独立的子系统组成，即上位机、发射机、接收机和显示屏系统。其结构框图如图4所示。

图4 系统总体结构框图

上位机的任务是录入和编辑显示的信息，再将显示信息经过移动算法转换为对应的数据并在显示屏上显示，再通过PC机的串行口将数据转存到发射机中。

发射机的作用是将上位机传来的数据经编码、调制后，以码分多址通信方式转发给户外的用户群，并可现场设置和调试显示屏的显示格式。

图9 发射机主控程序流程图

接收机主控程序

该部分软件的功能是完成对接收数据的识别、存储、变换和显示驱动。

接收机主控程序的功能流程如图10所示。

5.预期目标：

1.能够在LCD液晶上实现广告牌信息的动态实时显示。

2.将系统进行整体的调试，并加以改进，保证系统能正常运行。

四、论文详细工作进度和安排

1）2010年12月1日--2011年1月10日阅读相关文献，查找、分析资料，完成开题报告、文献综述、外文翻译的撰写

2）2011年2月28日--3月5日，明确功能需求与性能需求

3）2011年3月5日--4月15日进行总体设计，对系统各模块功能设计

4）2011年4月15日--5月31日完成毕业论文撰写

5）2011年5月27日--5月29日论文答辩

五、主要参考文献

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[2] 管仲，王伟，蔡德林基于GSM短信息的远程信息显示系统设计.[计算机技术与发

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