一种位置信息led显示屏的制作方法

专利名称：一种位置信息led显示屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED显示屏，尤其是用于位置信息的LED显示屏。
背景技术：
LED具有发光亮度高、工作电压低、功耗小、驱动电路简单、使用寿命长、耐冲击、性能稳定、安全可靠和环保节能等一系列优点，广泛用于信息显示领域。LED显示屏自上世纪 八十年代后期在全球兴起，得到了迅猛发展。随着社会经济的发展，LED显示屏的技术和产 业都取得了长足的发展。LED显示屏作为重要的现代信息发布媒介之一，广泛用于机场、港口、车站旅客引 导系统；证券交易行情、银行汇率、利率信息显示；邮政、电信、商场购物中心等服务领域的 业务宣传及信息显示；道路交通信息显示；学校教学管理信息发布显示；文艺演出和体育 比赛同步显示和相关信息的发布和直播；室外产品广告及信息发布。随着社会信息化的进 程，LED显示屏在信息显示领域的应用愈加广阔。本发明提供了一种用于停车场或餐厅显 示停车位或餐位具体位置信息的LED显示屏。我国汽车工业的发展和人们生活水平的提高，汽车已成为人们出行的代步工具。 随着城市汽车拥有量的增加，停车场的使用率也不断提高，尤其在城市中心地区人们经常 为找不到停车位而发愁。在机场、车站、商业中心及商务中心地区的一些大型停车场，通常 都有几处停车场所并划分为几个区，或有几层地上或地下的停车场。当停车场没有位置信 息显示时，就造成了人们寻找停车位的难度，盲目的寻找，来回的绕，有时还会找不到停车 位，不但停车难，而且回来找车也难。目前一些商业中心、商务中心地区，在路口处设有显示牌，显示停车场剩余停车位 的数量，但缺少位置信息，将车开进停车场后还要到处寻找，有时在停车场内不断地兜圈 子。而通过设置本发明的位置信息LED显示屏，能将停车场内空闲的停车位的具体位置显 示在LED显示屏上，一目了然，使需要停车的车辆直接开往空闲的停车位，既方便省时，又 节能环保。在一些受人们欢迎的餐厅，经常会出现客人等座的情况，有时一餐时间要翻好几 次台，也就是同一个桌位先后有几拨客人用餐。对于等座的客人和餐厅前台的接待人员来 说，直观的掌握餐位的使用情况，就能方便快捷的翻台就餐，既节省用餐客人的等候时间， 又提高了餐厅桌位的利用率，增加了餐厅的效益。目前一些餐厅使用的是显示已叫到多少号的显示牌，这在规模比较小的餐厅使用 很方便，但对一些有楼上楼下或几个分隔的大间餐厅或包间比较多的餐厅就不方便了。而 通过采用本发明的位置信息LED显示屏，餐厅前台的接待人员和等座的客人可直观的看到 餐位的使用情况，一旦有空位显示，前台的接待人员就可安排等座的客人前去就餐。本发明采用显示具体位置信息的LED显示屏，设置在停车场入口处或餐厅前台， 显示停车位或餐位具体位置的空闲、占用、预订状态，既克服了目前一些商业中心、商务中 心地区，设在路口处的显示牌，只显示停车场剩余停车位的数量，但缺少位置信息，车开进停车场后还要到处寻找，有时在停车场内不断地兜圈子的缺点，又克服了目前一些餐厅使 用的显示已叫到多少号的显示牌，对一些有楼上楼下或几个分隔的大间餐厅或包间比较多 的餐厅不能及时掌握具体餐位使用情况的缺点，方便人们对停车场或餐厅的选择。本发明的位置信息LED显示屏，还可用于影剧院和体育场馆座位使用状况的显示。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种显示具体位置信息的LED显示屏，通 过设置在停车场入口处或餐厅前台的LED显示屏，显示停车位或餐位具体位置的空闲、占 用、预订状态，方便人们对停车场或餐厅的选择。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明的一种位置信息LED显示屏，包括CPU控制电路，位置信息显示电路和串行 数据通信电路，其特征在于CPU控制电路通过串行数据通信电路接收位置状态信息，驱动 位置信息显示屏的LED数码管显示出每个位置的状态；以LED数码管显示的数字或字母表 示所在的位置，用LED数码管显示的颜色表示每个位置的状态，当LED数码管以绿色显示 时，表示该位置处于空闲状态，当LED数码管以红色显示时，表示该位置处于占用状态。CPU控制电路采用89C52单片机的PlO P14端口同时输出5路串行位置状态信 息显示数据DSl DS5，89C52单片机的P32 (INTO)端口用于显示数据串行输出锁存信号 STB的输出，P33(INT1)端口用于显示数据串行输出移位时钟信号CLK的输出，经串入并出 移位寄存器移位后转换成并行数据输出，控制驱动三极管决定LED数码管的发光颜色，表 示位置的状态信息。位置信息显示电路由8位串行输入并行输出移位寄存器，驱动三极管，LED数码管 以及多个电阻组成；串行输入并行输出移位寄存器通过DS1、STB、CLK端口接收89C52单 片机发过来的串行位置状态信息显示数据，移位后转换成并行数据并通过端口 OO(Gl)和 Ol(Rl)输出，分别控制绿色驱动三极管和红色驱动三极管的导通或截止，以LED数码管发 光的颜色表示位置的状态信息；LED数码管按显示位置代码设置好需要显示的段，将需要 显示的段通过限流电阻接地保持低电平，将不需要显示的段悬空，由于没有电流流过，悬空 的显示段将不会发光，省去LED数码管显示内容变化的驱动电路。显示位置的数量可通过串行数据传输的扩展也就是增加串接移位寄存器的数量 实现，一片移位寄存器可显示4个位置信息(构成一个位置信息显示单元组)，采用5片 74HC595依次串接，就可实现20个位置信息的显示；同时使用89C52单片机的5个串行位置 状态信息显示数据输出端DSl DS5，可同时串行输出位置信息显示数据，按前述的每个串 行数据输出端串接五片移位寄存器，5个串行数据输出端就可显示100个位置的状态信息； 还可通过简单的级联，使串行数据依次传下去，显示更多位置的状态信息。本发明还可增设位置预订输入及显示电路，通过该电路增加了位置预订信息的显 示功能，当某个位置被预订后，可通过位置预订输入电路的小键盘输入该位置的代码，则位 置信息显示屏上对应位置的LED数码管以黄色显示，表示该位置已被预订，待预订客户使 用该位置后，对应位置的LED数码管以红色显示，同时预订状态取消，空闲后，LED数码管又 会以绿色显示；位置预订输入电路采用89C52单片机的P15 P17端口用于向位置预订输入小键盘的KLl KL3端口输出行信号，P34 P37(T0、Tl、WR、RD)端口用于接收位置预 订输入小键盘列输出端口 KRl KR4的列输入信号，Ρ15至P17(KL1至KL3)端口依次输出 低电平信号，P34至P37(KR1至KR4)端口依次读入小键盘状态，识别被按键位置，由CPU处 理；位置预订输入小键盘共设置十二个按键，分别是Kl KlO的O 9十个数字键，用于 结束输入的Kll确认键和用于修改的K12清除键。位置预订显示电路配有两个LED数码管 用于输入状态的显示，显示数据采用89C52单片机的P21端口串行输出，输入到移位寄存器 74HC595的串行数据输入端SER，该移位寄存器74HC595的高位串行输出Q7输入到移位寄 存器74HC595的串行数据输入端SER ；锁存信号由89C52单片机的P20端口输出，同时输入 到移位寄存器74HC595的锁存信号输入端RCLK ；显示数据串行移位时钟信号由89C52单片 机的P22端口输出，同时输入到移位寄存器74HC595的串行移位时钟信号输入端SRCLK ；通 过移位寄存器74HC595将串行数据转换成并行数据输出，驱动LED数码管显示预订输入小 键盘输入的位置信息，一旦按下确认键K11，表示一个预订位置设置完成，马上通过CPU控 制电路驱动位置信息显示屏LED数码管将预订位置信息以黄色显示出来。本发明提供的显示具体位置空闲、占用、预订状态信息的LED显示屏，克服了目前只显示停车场剩余停车位数量的显示牌的缺点，使需要停车的车辆直接开往空闲的停车 位，既方便省时，又节能环保。还克服了目前一些餐厅使用的显示已叫到多少号的显示牌的 缺点，令餐厅前台的接待人员和等座的客人可直观的看到餐位的使用情况，一旦有空位显 示，前台的接待人员就可安排等座的客人前去就餐，既节省用餐客人的等候时间，又提高了 餐厅桌位的利用率，增加了餐厅的效益。
四

图1为本发明位置信息LED显示屏电路原理框图。图2为CPU控制电路原理图。图3为一个位置信息显示单元电路原理图。图4为显示位置数量扩展示意图。图5为位置预订输入及显示电路原理图。
五具体实施例方式结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。本发明位置信息LED显示屏电路原理框图见图1。包括CPU控制电路，位置信息 显示电路，串行数据通信电路和位置预订输入及显示电路(为可增选部分)。所述CPU控 制电路通过串行数据通信电路接收位置状态信息，驱动位置信息显示屏的LED数码管显示 出每个位置的状态。当LED数码管以绿色显示时，表示该位置处于空闲状态；当LED数码管 以红色显示时，表示该位置处于占用状态。本发明还增加了位置预订信息的显示(作为可 选项)，当某个位置(停车位、餐桌、包间等)被预订后，可通过位置预订输入电路的小键盘 输入该位置的代码，则位置信息显示屏上对应位置的LED数码管以黄色显示，表示该位置 已被预订，待预订客户使用该位置后，对应位置的LED数码管以红色显示，同时预订状态取 消，空闲后，LED数码管又会以绿色显示。实施例1
CPU控制电路原理图如图2所示。其中CPU控制电路采用89C52单片机U1，其 PlO P14端口分别用于实时位置状态信息显示数据DSl DS5的串行输出，由于同时输 出5路串行位置状态信息显示数据，可加快位置状态信息显示数据的更新，并简化电路，避 免串行数据通信传输过长产生的同步问题。P32(INT0)端口用于显示数据串行输出锁存信 号STB的输出，P33(INT1)端口用于显示数据串行输出移位时钟信号CLK的输出。串行数据通信电路采用89C52单片机Ul的TxD端口输出串行控制数据至各位置 状态信息输入部分，而输入的位置状态信息的串行数据采用89C52单片机Ul的RxD端口输 入，再由CPU控制电路驱动位置信息显示屏LED数码管将位置状态信息显示出来。串行数 据通信电路为常用电路，这里不再赘述。位置信息显示部分的一个位置信息显示单元电路原理图如图3所示。由8位串行 输入并行输出移位寄存器74HC595U2，驱动三极管Pl和P2，LED数码管Sl和S2以及多个 电阻组成。串行输入并行输出移位寄存器U2通过DS1、STB、CLK端口接收单片机Ul发过来 的串行位置状态信息显示数据，移位后转换成并行数据并通过端口 OO(Gl)和01 (Rl)输出， 分别控制绿色驱动三极管Pl和红色驱动三极管P2的导通或截止，以LED数码管Sl和S2 发光的颜色表示位置的状态信息。绿色驱动三极管Pl和红色驱动三极管P2分别与LED数 码管的绿色LED和红色LED的公共端相连接，决定LED数码管的发光颜色。当绿色驱动三 极管Pl导通，红色驱动三极管P2截止时，LED数码管的绿色LED公共端为高电平，红色LED 公共端为低电平，LED数码管Sl和S2以绿色显示位置代码，表示该位置处于空闲状态。当 绿色驱动三极管Pl截止，红色驱动三极管P2导通时，LED数码管的绿色LED公共端为低电 平，红色LED公共端为高电平，LED数码管Sl和S2以红色显示位置代码，表示该位置处于 占用状态。也就是说以LED数码管Sl和S2显示的2位数字或字母表示所在的位置，用绿、 红两种颜色表示该位置的空闲、占用状态。一个串行输入并行输出移位寄存器74HC595(U2) 可通过8个并行输出口 00 07，分别输出G1、R1，G2、R2，G3、R3，G4、R4共4组位置显示信 息，控制4个位置的信息显示，构成一个位置信息显示单元组。本实施例用2个LED数码管Sl和S2作为一个位置信息显示单元，显示该位置的 代码，对于位置多的场所，可采用3个或4个LED数码管作为一个位置信息显示单元。因为LED数码管显示内容即位置代码是固定的，所以图3所示一个位置信息显示 单元电路原理图中LED数码管Sl和S2可按显示位置代码设置好需要显示的段，省去LED 数码管显示内容变化的驱动电路，将限流电阻的引出端L31 L37和L41 L47中需要显 示的段通过接地保持低电平，显示表示位置状态信息的颜色；将不需要显示的段悬空，由于 没有电流流过，悬空的显示段将不会发光。显示位置的数量可通过串行数据传输的扩展也就是增加串接移位寄存器74HC595 的数量实现，显示位置数量扩展示意图如图4所示。根据实施例1，一片74HC595可显示4 个位置信息(构成一个位置信息显示单元组)，采用5片74HC595依次串接，就可实现20个 位置信息的显示。本发明在单片机上设置了 5个串行位置状态信息显示数据输出端DSl DS5，可同时串行输出位置信息显示数据。按前述的每个串行数据输出端串接五片74HC595， 5个串行数据输出端就可显示100个位置的状态信息。还可通过简单的级联，使串行数据依 次传下去，显示更多位置的状态信息。在使用中，应首先选择5个输出端口同时输出，可加 快数据的更新时间，因为在单片机中的数据是并行处理的，而移位寄存器串接后，每个显示单元的数据是一位一位串行传输下去的，所以用单片机并行的5位输出，则数据输出时的 速度提高5倍。实施例2在上述实施例的基础上。通过位置预订输入及显示电路增加了位置预订信息的显 示功能，当某个位置被预订后，可通过位置预订输入电路I的小键盘输入该位置的代码，则 位置信息显示屏上对应位置的LED数码管以黄色显示，表示该位置已被预订，待预订客户 使用该位置后，对应位置的LED数码管以红色显示，同时预订状态取消，空闲后，LED数码管 又会以绿色显示。位置预订输入及显示电路原理图如图5所示。位置预订输入电路I采用图2所示 CPU控制电路原理图中的89C52单片机Ul的P15 P17端口用于向位置预订输入小键盘的 KLl KL3端口输出行信号，Ul &P;M P37(T0、T1、WR、RD)端口用于接收位置预订输入 小键盘列输出端口 KRl KR4的列输入信号，P15至P17(KL1至KL3)端口依次输出低电平 信号，P34至P37(KR1至KR4)端口依次读入小键盘状态，识别被按键位置，由CPU处理。位 置预订输入小键盘共设置十二个按键，分别是Kl KlO的0 9十个数字键，用于结束输 入的Kll确认键和用于修改的K12清除键。位置预订显示电路II配有两个LED数码管S3和S4用于输入状态的显示，显示数 据采用图2所示CPU控制电路原理图中的89C52单片机Ul的P21端口串行输出，输入到移 位寄存器U3的串行数据输入端SER，该移位寄存器U3的高位串行输出Q7输入到移位寄存 器U4的串行数据输入端SER ；锁存信号由89C52单片机Ul的P20端口输出，同时输入到移 位寄存器U3和U4的锁存信号输入端RCLK ；显示数据串行移位时钟信号由89C52单片机Ul 的P22端口输出，同时输入到移位寄存器U3和U4的串行移位时钟信号输入端SRCLK ；通过 移位寄存器U3和U4将串行数据转换成并行数据输出，驱动LED数码管S3和S4显示预订 输入小键盘输入的位置信息，一旦按下确认键K11，表示一个预订位置设置完成，马上通过 CPU控制电路驱动位置信息显示屏LED数码管将预订位置信息以黄色显示出来。在实施例1中所述关于位置信息显示部分的一个位置信息显示单元电路原理的 基础上。如图3所示，由8位串行输入并行输出移位寄存器U2控制绿色驱动三极管Pl和红 色驱动三极管P2的导通或截止，以LED数码管Sl和S2发光的颜色表示位置的状态信息。 当绿色驱动三极管Pl和红色驱动三极管P2都导通时，LED数码管的绿色LED和红色LED的 公共端均为高电平，LED数码管Sl和S2以黄色显示位置代码，表示该位置已被预订。也就 是说以LED数码管显示的数字，字母表示所在的位置，用绿、红、黄三种颜色表示该位置的 空闲、占用、预订状态。
权利要求
1.一种位置信息LED显示屏，包括CPU控制电路，位置信息显示电路和串行数据通信电 路，其特征在于CPU控制电路通过串行数据通信电路接收位置状态信息，驱动位置信息显 示屏的LED数码管显示出每个位置的状态；以LED数码管显示的数字或字母表示所在的位 置，用LED数码管显示的颜色表示每个位置的状态，当LED数码管以绿色显示时，表示该位 置处于空闲状态，当LED数码管以红色显示时，表示该位置处于占用状态。
2.根据权利要求1所述的位置信息LED显示屏，其特征在于CPU控制电路采用89C52 单片机(Ul)的PlO P14端口同时输出5路串行位置状态信息显示数据DSl DS5，89C52 单片机(Ul)的P32(INT0)端口用于显示数据串行输出锁存信号STB的输出，P33 (INTl)端 口用于显示数据串行输出移位时钟信号CLK的输出，经串入并出移位寄存器(U2)移位后转 换成并行数据输出，控制驱动三极管决定LED数码管的发光颜色，表示位置的状态信息。
3.根据权利要求1所述的位置信息LED显示屏，其特征在于位置信息显示电路由8 位串行输入并行输出移位寄存器(U2)，驱动三极管Pl和P2，LED数码管Sl和S2以及多个 电阻组成；串行输入并行输出移位寄存器(似)通过DS1、STB、CLK端口接收89C52单片机 (Ul)发过来的串行位置状态信息显示数据，移位后转换成并行数据并通过端口 OO(Gl)和 Ol(Rl)输出，分别控制绿色驱动三极管(Pl)和红色驱动三极管(P》的导通或截止，以LED 数码管(Si和S》发光的颜色表示位置的状态信息；LED数码管按显示位置代码设置好需要显示的段，将需要显示的段通过限流电阻接地 保持低电平，将不需要显示的段悬空，由于没有电流流过，悬空的显示段将不会发光，省去 LED数码管显示内容变化的驱动电路。
4.根据权利要求1所述的位置信息LED显示屏，其特征在于一个串行输入并行输出 移位寄存器74HC595(U2)可通过8个并行输出口 00 07，分别输出G1、R1，G2、R2，G3、R3， G4、R4共4组位置显示信息，控制4个位置的信息显示，构成一个位置信息显示单元组；显示位置的数量可通过串行数据传输的扩展也就是增加串接移位寄存器74HC595的 数量实现，一片74HC595可显示4个位置信息(构成一个位置信息显示单元组)，采用5片 74HC595依次串接，就可实现20个位置信息的显示。同时使用89C52单片机(Ul)的5个串 行位置状态信息显示数据输出端DSl DS5，可同时串行输出位置信息显示数据，按前述的 每个串行数据输出端串接五片74HC595，5个串行数据输出端就可显示100个位置的状态信 息；还可通过简单的级联，使串行数据依次传下去，显示更多位置的状态信息。
5.根据权利要求1所述的位置信息LED显示屏，其特征在于可增设位置预订输入及 显示电路，通过该电路增加了位置预订信息的显示功能，当某个位置被预订后，可通过位置 预订输入电路(I)的小键盘输入该位置的代码，则位置信息显示屏上对应位置的LED数码 管以黄色显示，表示该位置已被预订，待预订客户使用该位置后，对应位置的LED数码管以 红色显示，同时预订状态取消，空闲后，LED数码管又会以绿色显示；位置预订输入电路(I)采用89C52单片机(Ul)的P15 P17端口用于向位置预订输入 小键盘的KLl KL3端口输出行信号，89C52单片机(Ul)的PiM P37 (T0、T1、WR、RD)端口 用于接收位置预订输入小键盘列输出端口 KRl KR4的列输入信号，P15至P17(KL1至KL3) 端口依次输出低电平信号，P34至P37(KR1至KR4)端口依次读入小键盘状态，识别被按键 位置，由CPU处理；位置预订输入小键盘共设置十二个按键，分别是Kl KlO的0 9十 个数字键，用于结束输入的Kll确认键和用于修改的K12清除键；位置预订显示电路(II)配有两个LED数码管(S3和S4)用于输入状态的显示，显示数据采用89C52单片机(Ul)的 P21端口串行输出，输入到移位寄存器74HC595(U3)的串行数据输入端SER，该移位寄存器 74HC595 (U3)的高位串行输出Q7输入到移位寄存器74HC595 (U4)的串行数据输入端SER; 锁存信号由89C52单片机(Ul)的P20端口输出，同时输入到移位寄存器74HC595(U3和U4) 的锁存信号输入端RCLK ；显示数据串行移位时钟信号由89C52单片机(Ul)的P22端口输 出，同时输入到移位寄存器74HC595(U3和U4)的串行移位时钟信号输入端SRCLK ；通过移 位寄存器74HC595 (U3和U4)将串行数据转换成并行数据输出，驱动LED数码管(S3和S4) 显示预订输入小键盘输入的位置信息，一旦按下确认键K11，表示一个预订位置设置完成， 马上通过CPU控制电路驱动位置信息显示屏LED数码管将预订位置信息以黄色显示出来。
全文摘要
本发明提供了一种显示具体位置状态信息的LED显示屏。主体电路由CPU控制电路，位置信息显示电路，位置预订输入及显示电路和串行数据通信电路组成。CPU控制电路通过串行数据通信电路接收位置状态信息，驱动位置信息显示屏的LED数码管显示出每个位置的状态当LED数码管以绿色显示时，表示该位置处于空闲状态；当LED数码管以红色显示时，表示该位置处于占用状态；当LED数码管以黄色显示时，表示该位置已被预订。也就是说，本发明的位置信息LED显示屏以LED数码管显示的数字，字母表示所在的位置，用绿、红、黄三种颜色表示该位置的空闲、占用、预订状态。
文档编号G09G3/14GK102054415SQ201010597830
公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者陆鹏飞 申请人:北京交通大学