Led显示屏网络控制直接连接设计您一定要看！

在工程应用中，显示屏通常需要在出厂前做好参数配置、调试、照明和程序测试。否则，由于现场条件，很难开展这些工作。在调试和程序测试期间，用户可以通过串口和网络端口进行通信。随着网络普及度和速度的提高，网络通信被越来越多的用户所采用，即用户通过集线器或直接网络连接与显示屏通信。通过集线器，PC和显示器不在同一网段；如果电脑是直接连接的，电脑和显示器的IP地址必须在同一网段上。无论哪种方式，您都必须知道两者的IP地址才能进行通信。然而，在调试过程中，用户可能不知道显示器的IP地址，因为LED控制卡太多，它们放置时间太长，或者由不同的人配置，这使得工作很困难。此外，工厂配置的IP地址可能与现场安装的IP地址不同，现场安装的显示屏的IP地址段可能因用户不同而不同。在这种情况下，在调试期间需要反复更改显示屏或PC的IP地址，这会导致大量工作。因此，基于应用中的这些问题，一些用户提出，在不知道LED显示器的IP地址或修改PC的IP的情况下，是否可以采用直接网络连接的方法来实现PC与LED显示器之间的网络通信，以便用户更方便地调试LED显示器。通过市场调研，一些软件声称可以实现LED显示屏的直接网络连接，但具体实现并不理想，比如稳定性、可靠性和及时性。经过研究，本文提出了一种新的直接网络连接方法，可以很好地解决这些问题，使用户能够方便、可靠、高效地调试显示屏。

对于直接网络连接，硬件如图1所示。使用直接网络连接连接PC和显示器，然后在同一网段中手动设置其IP地址以进行通信。

但是，如果事先不知道显示屏的IP地址，则通信很困难。为了在不知道显示器IP地址的情况下实现PC和显示器之间的直接通信，可以使用DHCP服务原理来解决问题：即将LED显示器设置为具有固定IP地址的DHCP服务器，设置PC网络适配器，通过DHCP服务功能自动获取IP地址，自动配置PC网络适配器的IP地址，以便建立网络连接通道。一些开发人员使用这种方法来实现直接网络连接，但这种方法存在一些问题：首先，由于UDP通信没有连接到通信，其通信可靠性差，容易失败；第二，它只能通过操作系统自己的系统完成，无需干预，用户无法设置超时，有时等待时间太长，最长为60秒；第三，DHCP是一种固定IP地址模式，在实际应用中显然不太好。第四，当您退出系统时，无法恢复PC的原始网络适配器配置信息。

基于此，通过研究，本文提出了一种新的直连网络方法，可以实现网络直连PC机、自动获取IP地址和网络适配器配置信息的保存和恢复功能，克服了当前实现方法的不足，提高了可靠性，稳定性和及时性等各个方面的性能，系统模型如图2所示，主要功能和工作流程如下：

（1） 启动系统时，检索并访问电脑的所有网卡，并保存网卡的配置信息，以便退出系统时恢复；（2） 启动直接网络连接过程；（3） 广播IP地址请求包；（4） 返回IP地址包；（5） 打开包装，获取PC和LED显示器的IP地址，设置PC的IP地址；（6） 返回LED显示屏的IP地址，关闭直接网络连接，完成通信通道的建立；（7） 在PC与LED显示屏之间建立通信通道后，显示屏可用于读取/写入参数、发送程序、切换屏幕和其他通信控制操作；（8） 退出系统时，根据（1）中保存的NIC配置信息恢复PC NIC的原始状态。

在上述过程中，（2）~（6）是核心过程，它模拟DHCP服务，实现PC对IP地址的广播请求，获取并设置PC的IP地址，上传LED显示器的IP地址并完成直接网络连接通道的建立。这些是直接网络连接操作的必要步骤。（1） （8）是在启动和退出系统时保存PC NIC配置信息和恢复NIC配置信息的操作；（7） 它是显示屏控制的一般操作完成后的直接网络连接通道。本文主要讨论前两个问题。

用于调试显示屏的PC通常用于一台机器。在调试显示屏的同时，它还用于办公和上网。其NIC IP地址可以是固定的或自动获取的。在直接网络连接期间，IP地址可能会更改。为了确保用户的工作不受影响，您需要在退出网络时自动恢复IP地址。而要做到这一点，需要在启动LED控制软件时，读取当前网络配置信息，如IP地址、网卡名称、MAC地址、卡类型、是否自动配置IP地址等，将此信息保存在链接列表中，同时设置一个，记录用户在调试过程中的画面，是否使用网络直接操作，注销系统时使用。

在Windows操作系统中，可以使用IP Helper界面读取NIC信息。它是用于管理本地网络设置的API。通过IP Helper界面，您可以使用IP_ADAPteR_INFO结构轻松提取NIC配置信息并将其保存到链接列表中。

要实现PC机与LED显示器之间的直接网络通信，必须解决两个关键问题：第一，使PC机和LED显示器在同一网段内；其次，了解LED显示屏的IP地址。

此外，应解决多个网卡和无线网卡对直接网络连接的干扰。基于DHCP原理，解决方案如下：

（1） 在PC机上设计一个直接网络连接控制过程；（2） 当需要直接网络连接时，启动该过程，通过Windows相关网络API功能和注册表信息确定与LED显示器连接的非无线网卡，将其MAC地址放入请求IP地址的UDP包中，然后广播出去，同时启动内部UDP包捕获子过程；（3） LED显示屏收到请求IP地址的UDP数据包后，根据其IP地址构造PC的IP地址并广播出去。为了不引起混淆，这里构造了伪DHCP数据包。当普通Windows客户端接收到UDP数据包时，它不会自动更改其IP地址。（4） 网络直接连接控制过程的UDP数据包捕获子过程在接收到指定IP地址的UDP包后，解包以获取PC的IP地址和LED显示屏的IP地址；（5） 设置PC网络适配器的IP地址，将LED显示屏的IP地址上传到控制软件，关闭直接网络连接控制过程，完成直接网络连接通道的建立。

直接网络连接的过程涉及三个系统：（1）网络直接连接控制过程，它构造请求IP地址的UDP包并进行广播，监视目标NIC的端口68，捕获返回的UDP数据包，解析PC的IP地址和LED显示器的IP地址，然后设置PC的IP位置。向主进程提交LED显示屏的IP地址，完成直接网络连接任务；（2） LED显示DHCP服务子进程，接收PC IP地址请求，建立并设置自己的IP地址，并返回伪DHCP包的PC IP地址；（3） LED控制软件，当用户选择直接网络连接模式时，启动直接网络连接控制子流程，实现直接网络通道的建立，完成后关闭该流程。

退出系统时，请检查是否使用了直接网络连接。如果未使用直接网络连接，则无需恢复网络IP地址。否则，请运行netsh interface IP set命令以恢复NIC IP地址。同时，为了加快处理速度和提高成功率，您可以禁用NIC，设置NIC的IP地址，然后启用NIC：

（1） 使用Windows setupapi相关API功能禁用目标NIC；（2） 要恢复目标NIC的IP地址，请根据静态IP地址和动态IP地址运行不同的命令：

Netsh接口IP集地址名称=局域网连接

Netsh接口IP设置地址局域网连接DHCP

（3） 使用SetupAPI API函数启用目标网卡，以便恢复网卡配置信息。

针对LED显示屏调试过程中对直接网络连接的要求，提出了一种直接网络连接方法。系统在启动时自动保存网络适配器配置信息，使用网络直接连接过程构建网络直接连接通道，并在退出系统时自动恢复网络适配器的配置信息，这样用户就不需要知道LED显示屏的IP地址。在不更改电脑的IP地址的情况下，电脑可以与LED显示屏通信。该方法应用于LED导航仪软件中，其可靠性、稳定性和及时性得到了用户的认可，取得了良好的效果。实践证明，该方法可以为类似应用提供解决方案。