采用蓝牙技术的LED点阵屏系统电路设计

针对LED 显示屏应用中存在的问题，给出了一种低成本、内容更新便捷的点阵LED 文字显示屏的方案。系统采用C8051F410作为MCU，利用蓝牙模块接收手机蓝牙传输的数据，并将数据通过单片机控制字库芯片进行字符集的转换、点阵代码的提取，进而由单片机控制点阵屏更新显示数据。经实际使用，控制稳定、方便。
　　本文设计一种内容更新便捷、可扩展、低价格的点阵LED 文字显示屏。降低成本的途径是①用几乎人人都有的手机的蓝牙数据传输功能进行LED 显示内容的更新，免去专业上位机软件和控制卡的成本，操作也更简单；②单次显示内容在5 ~ 30 个汉字或英文字母，因为显示内容较少，就可实现扩展电路的简单化。
　　 最小系统电路设计
　　系统对单片机时钟的精度和温度稳定度都没有特别要求，可以直接使用C8051F410 单片机内部自带的时钟振荡器，而无需外接振荡器。使用时要注意的是，是芯片工作电源是从Vregin 引脚引入（ + 3. 3V） ，VDD 是内部基准电压输出引脚，VIO 是I /O 口作为数字引脚时的电源输入引脚。电路设计时必需在紧靠这3 个引脚的位置布上滤波和退耦电容（ 4. 7μ 和104p） .P1. 0~ P1. 3 是显示屏的控制线CLK、SCLK、R 和OE; P1. 7、P0. 0 ~ P0. 2是字库芯片控制线，采用SPI 接口； P2. 0 和P2. 1 是显示屏的行扫控制线A 和B; P0. 4 和P0. 5 是串口通信线，与蓝牙模块连接。这12 根引脚都需配置为数字引脚。最小系统电路如图3所示。

　　 蓝牙模块
　　选用蓝牙模块的要求是： 价格便宜、体积小，使用方便。符合条件的蓝牙模块产品很多。设计选用的是南京国春电气生产的GC - 02 蓝牙模块，这是款高质量的CLASS2 蓝牙模块。此蓝牙模块内部带有对象交换协议（ OPP） 文件接收功能，只要上电后，就可被手机蓝牙识别，并可成功配对建立连接，接收手机蓝牙传输的文件。GC - 02 蓝牙模块共有29 个引脚，可通过SPI 接口或UART接口与单片机通信。本系统单片机选择UART 方式与GC - 02进行通信。蓝牙模块处于待机模式时，已配对过的手机向蓝牙模块发送文件，未配对的手机需先进行配对，输入正确的PIN 码（ 即配对密码） 即可配对。此蓝牙模块的出场厂PIN 码是“1234”，其PIN 码可通过向蓝牙模块发送指令进行修改。
　　 单片机与蓝牙模块电路设计
　　单片机通过引脚P0.4 和P0. 5 与蓝牙模块GC- 2 的串口（ 12 脚和13脚） 进行通信，蓝牙模块的其他功能未用。单片机与蓝牙模块的连接如图4所示。


　　 系统总体电路设计
　　本系统以单片机C8051F410 作为MCU，外围电路包括蓝牙模块、字库芯片、LED 点阵屏和电源模块，系统电路原理如图8 所示。


　　系统实现了通过手机更新显示屏显示内容的目的，方便又快捷。经过一批用户的使用，显示性能和控制性能均较为稳定。但是，在实际使用过程中也遇到了尚未解决的问题： ①有部分手机不支持Unicode 字符集格式。②本设计仅限于智能机通过记事本编辑显示数据的传送，而不同手机采用的记事本编辑软件不尽兼容，本设计是基于Nokia 手机的。