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摘 要：针对目前广告投放方式只有定点投放的现状，提出了基于 STM32 的可嵌入到移动车辆的广告屏幕控制系统。该 设备以 STM32 和 GPS 定位模块作为核心部分，通过 GPS 卫星定位技术获得移动车辆的实时经纬度位置数据并发送给上位机， 上位机得到位置数据后再依据商家提前设定的广告投放范围，在广告屏上播放预设的广告来实现移动式广告的精准投放，从而 更好地进行广告推广，并实现广告屏幕移动共享。
关键词：GPS；STM32；共享广告屏
Research on Mobile Shared Advertising Screen Based on STM32
CHEN Liwei, CHEN Zonghao, HUANG Zeqin, LIU Bolei
(Guangdong Polytechnic Institute, Zhongshan Guangdong 518400)
【Abstract】： Aiming at the current situation that there is only fixed-point advertising, an advertising screen control system embedded in mobile vehicles based on STM32 is proposed. The equipment takes STM32 and GPS positioning module as the core part, the real-time longitude and latitude position data of the mobile vehicle is obtained through GPS satellite positioning technology and sent to the upper computer, after the upper computer obtains the location data it will be based on the advertising range set by the merchant in advance, play preset advertisements on the advertising screen to realize the accurate delivery of mobile advertisements, so as to better promote advertising, and realize the mobile sharing of advertising screen.
【Key words】： GPS;STM32;shared advertising screen
0 引言
伴随着经济的高速发展，商业经济的发展也日益加 快，而商家的商业活动离不开消费者，故通过广告来向 消费者告知自家的商品成为了主要的方式 [1]。目前， 国 内的商业广告主要是通过海报的发放、广告牌的设立、通 过互联网和自媒体来进行的无差别的推送，其广告的宣传 受众群体不明确，广告播放顺序固定，广告投放目标不精 准，室外 LED 大屏幕夜间容易造成光污染，即便是已有 的车载广告屏也只能按照已有广告播放顺序循环播放广 告，广告投放的时效性和精准性都比较差。而且这种方式的广告推送所产生的经济效应并不是最大的，这意味 着我们需要更多的输出成本才能得到更好的收益，甚至 可能没有收益。而一个成功的广告推送应该是在合适的 时间、地点推送合适的内容，试想一下倘若在小区的门口恰好出现了一则关于附近商场最新产品的打折的活动 的广告，那么在一定的程度上可以引起附近的居民的消 费欲望，而这会比一般的广告达到更好的效果。
利用移动设备终端的定位服务可以准确获取它的实 时地理位置信息，实现地理定向，并进行基于地理定向 的定向广告推广，因此地理定向是移动广告的发展趋 势 [2]。地理位置所在的区域人群属性不同，例如，商业 区的人群以购物消费为主，在写字楼办公区的人群更 希望通过各类培训提升自身的工作能力，居民区的人群 以日常生活用品消费为主，工业区则以工业用品宣传为主，大学城区的学生则主要关注就业和深造。因此移动 式广告屏的推出就变得更加有意义，将整个设备装载在 移动交通工具上如公交车身、出租车身乃至外卖送单车 身等，通过 GPS 来进行实时地理位置数据信息的获取，然后判断获取到的位置数据信息与商家预先设定需要在 该范围内所要显示的广告是否匹配，如果匹配成功，就 将广告信息投放到显示屏，从而实现广告分区域精准投 放。同时，用户也可以通过控制系统进行人为操作，根 据广告投放方的需求，手动将广告的播放模式设置为单 一播放模式，让所有的车载广告屏无论何时何地仅播放 某一条广告，从而达到轰炸式播放广告的效果。
1 系统整体方案设计
本文是由 STM32F103VET6 的芯片、GPS 定位模块、 串行接口 /USB 口、上位机和显示屏模块等组成，系统框 架图如图 1 所示。在设计上以 GPS 定位模块和 STM32 作为核心部分。当 GPS 定位模块获取卫星信号之后通过 串口的方式将数据传送给 STM32。STM32 通过程序解 析得到的 GPS 定位数据信息，提取出需要的经纬度信息 传输给上位机。上位机内预先存储了目标范围地的经纬 度信息，上位机在接收到经纬度的信息后以此作为基础， 在其内部进行相应的数据转换，得到的这个数据与商家 所设定的范围进行比较，当该地的经纬信息在设定的范 围内则调用出该范围内设置好的的广告内容的指令，显 示屏会根据指令的内容将相应广告播放出来。由此来实 现移动交通工具进入到不同地点显示不同广告的功能。
2 系统硬件设计
2.1 STM32 主控芯片
在芯片的选择上使用了 STM32F103VET6 作为该系 统的主控芯片，这是一款基于 Cortex-m 系列中的 ARM Cortex-M3 内核的单片机， 该芯片有着 64KB 的 SRAM 和 512KB 的 FLASH，此外还集成了各种外设， 而且还 有各类的串口通信接口，可用于各种的串口通信。本系 统就通过了其中一个接口与 STM32 来进行通信，使用了 RAM 来暂时存储 GPS 定位模块接收到的坐标信息。 同时在电路设计时将芯片的其他引脚引了出来，为后续 的调试和其他功能的添加提供更加便利的条件。
2.2 GPS 模块
在 GPS 定位模块上我们采取的是 ATGM332D-5N 有源双模定位模块，具有高性能 BDS/GNSS 全星座定位模块，支持多种卫星系统，且模块具有高灵敏度、低 功耗、低成本的优势，适用于车载导航，手持定位。为 此系统的总设计研究带来便捷。
ATGM332D-5N 系列模块通过 UART 作为主要输 出通道， 其通信协议为 9600bps、8 位数据位、1 位停 止位、无校验位。该模块的数据主要由帧头、帧内数据 组和帧尾组成。帧头的不同，其帧内的数据也不相同， 而该模块的帧头有六种样式，本系统以 $GPRMC 为帧头读取帧内数据：（1）定位点的时间；（2）定位状态； （3）纬度；（4）纬度方向；（5）经度；（6）经度方向。 这六个数据段，因为帧内数据的各段都是由逗号来分割 的，所以在进行处理缓存数据时通过判断数据段的后面 是否有逗号来确认是否接收到正确的数据。
GPS 定位模块与 STM32 核心板进行相连接，连接 图如图 2 所示。核心板的 VCC 引脚与 GPS 的 VCC 引 脚 相 连；GND 引 脚 与 GPS 的 GND 和 USB-TTL 调 试 串口的 GND 引脚相连； 开发板 USART1_RX（PA10） 与 GPS 的 TXD 引脚相连； 开发板中 USART_TX(PA9) 与 USB-TTL 调试串口的 RXD 引脚相连。
3 系统软件设计
3.1 核心板程序设计
作为本文设计的共享式移动广告系统的核心部分之 一， STM32F03VET6 芯片的编程与设计所采用如今发 展较为完善的库函数，使用 C 语言进行程序编写开发， 不管从开发难度上和开发成本上，还是开发周期上看， 都有着明显的优势，其中的串口通信模块，在与外部电 路涉及的 GPS 模块和上位机模块进行数据接收与传输 过程中，有着减少其开发复杂度的效果。
3.2 上位机代码部分
上 位机 接 口的 程 序由 Python 语言 来 进行 实 现。 Python 作为当今欢迎程度很高使用的计算机语言之一，其实用价值是很大；在开发难度上和开发周期上， Python 有着显著的优势，因而上位机使用 Python 是 很好的一个选择。
4 系统功能调试
4.1 GPS 模块工作流程
GPS 模块的工作流程如图 3 所示， GPS 模块通过有源天线搜寻卫星的方式，在搜索到卫星信号后，就会通过 TXD 与开发板的串口 RX1 建立通信关系， GPS接收到的位置信号通过该通路发送给 STM32 核心板，STM32 核心板根据接收到的定位信息解析并判断该信息是否为有效信息，得到有效的经纬度信息之后，STM32 单片机则通过串口 TXD 将数据发给上位机，该上位机使用 Python 代码编写的串口接收接收函数来接收传输过来的数据。
4.2 上位机工作流程
上位机工作流程如图 4 所示， 上位机通过调用了第 三方库 PyQt5 编写了一个用于接收来自 STM32 传输过 来经纬度的数据。以此作为对数据库查询的操作条件， 进行相应的数据转换，转换后的数据与数据库内存在 的数据比较，如果该数据在设定的某一个范围内存在则 将其对应数据行的广告通过 Python 相应的代码获取出 来，投放到显示屏上。
4.3 数据管理
数据管理的主要内容包含 GPS 的定位信息，数据库 的配置，广告数量，串口连接用户，用户访问内容的频 率，广告的播放量，对广告的编辑内容，地区的坐标信 息，服务器还能提供线上编辑广告在线实时更新内容。
5 结语
本文提出一种基于 STM32 的共享移动式广告屏的 系统，该系统的硬件部分由 STM32F103 芯片， GPS 定 位模块，屏幕显示模块，配合软件形成一个系统，利用 该系统可实现移动装置进入某个地理区域时，通过地理 位置选择播放广告内容。利用交通工具的移动灵活性， 改变现有技术中广告屏播放内容按固定模式播放的问 题，让广告进行分区域投放，实现广告投放的高精准性 和实效性。与传统广告的高成本、低转化率投放模式相 比，共享移动式广告的模式具有高传播率、低成本、高 转化率的特征、可定时、定点、定量、对特定人群投放。 该研究成果具有较好的实际应用价值和启发意义，可推 动广告行业领域的全新发展，提高广告效应的效率以及 广告的实用性，提升广告行业及广告传统系统的水平。
参考文献
[1] 姚江云,张华宇,聂臻,等.基于STM32的智能广告系统设计 [J].河南科技,2021(13):16-18.
[2] 邹翔,仲伟俊,梅姝娥.基于混合定向方式的移动定向广告投 放策略研究[J].管理工程学报,2021(2):177-188.
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