Гаворка пра асноўны прынцып канструкцыі святлодыёднага экрана ў цягніку метро

Асноўны прынцып канструкцыі святлодыёднага экрана ў цягніку метро

Асноўны прынцып канструкцыі святлодыёднага экрана метро;Унутраны святлодыёдны дысплей, як інфармацыйна-арыентаваны тэрмінал для адлюстравання інфармацыі ў метро, ​​мае вельмі шырокі спектр грамадзянскай і камерцыйнай каштоўнасці.

У цяперашні час транспартныя сродкі метро, ​​якія працуюць у Кітаі, звычайна абсталяваны ўнутраным святлодыёдным дысплеем, але ёсць некалькі дадатковых функцый і змесціва на адным экране.Каб супрацоўнічаць з выкарыстаннем новай сістэмы інфармацыі аб пасажырах метро, ​​мы распрацавалі новы святлодыёдны святлодыёдны экран для некалькіх аўтобусаў.

Экран дысплея не толькі мае некалькі інтэрфейсаў шыны для знешняй сувязі, але таксама выкарыстоўвае прылады з адной шынай і шынай I2C ва ўнутранай схеме кіравання.

Ёсць два выглядуLED экраныу метро: адна размешчана з вонкавага боку вагона для адлюстравання ўчастка руху цягніка, напрамку руху і назвы бягучай станцыі, сумяшчальнай з кітайскай і англійскай мовамі;Іншая службовая інфармацыя таксама можа адлюстроўвацца ў адпаведнасці з патрэбамі працы;Адлюстраванне тэксту можа быць статычным, пракруткай, перакладам, вадаспадам, анімацыяй і іншымі эфектамі, а колькасць сімвалаў, якія адлюстроўваюцца, складае 16 × 12 16 знакаў матрыцы.Другі - унутраны святлодыёдны дысплей тэрмінала, размешчаны ў цягніку.Унутраны святлодыёдны дысплей тэрмінала можа загадзя наладжваць тэрмінал у адпаведнасці з патрабаваннямі да працы цягніка і адлюстроўваць бягучы тэрмінал у рэжыме рэальнага часу, а таксама бягучую тэмпературу ў цягніку з 16 сімваламі × восем 16 знакаў матрыцы.

Склад сістэмы

Экран сістэмы святлодыёднага дысплея складаецца з адначыпавага блока кіравання мікракампутара і блока дысплея.Адзін дысплей можа адлюстроўваць 16 × 16 кітайскіх іерогліфаў.Калі вырабляецца сістэма святлодыёднага графічнага дысплея пэўнага памеру, гэта можа быць рэалізавана з дапамогай некалькіх інтэлектуальных блокаў дысплея і метаду «будаўнічых блокаў».Паслядоўная сувязь выкарыстоўваецца паміж блокамі адлюстравання ў сістэме.У дадатак да кіравання блокам дысплея і перадачы інструкцый і сігналаў верхняга кампутара, блок кіравання таксама ўбудаваны з адной шынай лічбавага датчыка тэмпературы 18B20.Дзякуючы модульнай канструкцыі схемы кіравання, калі ёсць патрабаванні да вымярэння вільготнасці, 18b20 можа быць мадэрнізаваны да модульнай схемы, якая складаецца з DS2438 ад Dallas і HIH23610 ад HoneywELL.Каб задаволіць камунікацыйныя патрэбы ўсяго аўтамабіля, шына CAN выкарыстоўваецца для сувязі паміж верхнім кампутарам і кожным блокам кіравання ў аўтамабілі.

дызайн апаратнага забеспячэння

Блок дысплея складаецца з панэлі святлодыёднага дысплея і схемы дысплея.Плата блока святлодыёднага дысплея складаецца з 4 матрычных модуляў × 64-кропкавых матрычных універсальных інтэлектуальных дысплеяў, адзін дысплей можа адлюстроўваць 4 матрычныя кітайскія іерогліфы або сімвалы 16 × 16.Паслядоўная сувязь выкарыстоўваецца паміж блокамі адлюстравання ў сістэме, каб праца ўсёй сістэмы была скаардынаванай і адзінай.Схема дысплея складаецца з двух 16-кантактных партоў плоскага кабеля, двух драйвераў шыны 74H245 з трох станаў, аднаго інвертара 74HC04D з шасцю, двух дэкодэраў 74H138 і васьмі зашчапак пераключэння 74HC595.Ядром схемы кіравання з'яўляецца высакахуткасны мікракантролер 77E58 ад WINBOND, а частата крышталя - 24 МГц. AT29C020A - гэта 256K ПЗУ для захоўвання матрычнай бібліятэкі кітайскіх сімвалаў 16 × 16 і табліцы кодаў ASCII з матрыцай 16 × 8.AT24C020 - гэта EP2ROM, заснаваны на паслядоўнай шыне I2C, які захоўвае прадусталяваныя аператары, такія як назвы станцый метро, ​​прывітанні і г. д. Тэмпература ў аўтамабілі вымяраецца лічбавым датчыкам тэмпературы 18b20 з адной шынай.SJA1000 і TJA1040 - гэта кантролер шыны CAN і прыёмаперадатчык адпаведна.

Канструкцыя блока схемы кіравання

У якасці ядра ўсёй сістэмы ляжыць дынамічны мікракантролер 77E58 кампаніі Winbond.У 77E58 выкарыстоўваецца перапрацаванае ядро ​​мікрапрацэсара, і яго інструкцыі сумяшчальныя з серыяй 51.Аднак, паколькі тактавы цыкл складае ўсяго 4 такты, яго хуткасць звычайна ў 2-3 разы вышэй, чым у традыцыйнага 8051 пры той жа тактавай частаце.Такім чынам, патрабаванні да частоты мікракантролера ў дынамічным дысплеі кітайскіх іерогліфаў вялікай ёмістасці добра вырашаны, а таксама прадугледжаны вартавы таймер.77E58 кіруе флэш-памяццю AT29C020 праз зашчапку 74LS373 з памерам 256K.Паколькі аб'ём памяці перавышае 64 КБ, у канструкцыі выкарыстоўваецца метад адрасавання старонак, гэта значыць P1.1 і P1.2 выкарыстоўваюцца для выбару старонак для флэш-памяці, якая падзелена на чатыры старонкі.Памер адрасавання кожнай старонкі складае 64K.У дадатак да выбару чыпаў AT29C020, P1.5 гарантуе, што P1.1 і P1.2 не прывядуць да няправільнай працы AT29C020 пры іх паўторным выкарыстанні на 16-кантактным інтэрфейсе плоскага кабеля.Кантролер CAN з'яўляецца ключавой часткай сувязі.Каб палепшыць здольнасць супраць перашкод, паміж кантролерам CAN SJA1000 і прыёмаперадатчыкам CAN TJA1040 дадаецца высакахуткасны оптапара 6N137.Мікракантролер выбірае чып CAN-кантролера SJA1000 праз P3.0.18B20 - аднашынная прылада.Яму патрэбны толькі адзін порт уводу/вываду для інтэрфейсу паміж прыладай і мікракантролерам.Ён можа непасрэдна пераўтвараць тэмпературу ў лічбавы сігнал і выводзіць яго паслядоўна ў рэжыме 9-бітнага лічбавага кода.P1.4 абраны ў схеме кіравання для завяршэння выбару мікрасхемы і функцый перадачы даных 18B20.Кабель тактавага сігналу SCL і двухнакіраваны кабель перадачы даных SDA AT24C020 падключаюцца адпаведна да інтэрфейсаў P1.6 і P1.7.16 з плоскім провадам мікракантролера, якія з'яўляюцца часткамі інтэрфейсу схемы кіравання і схемы дысплея.

Падключэнне і кіраванне дысплеем

Частка схемы дысплея злучана з 16-кантактным портам для плоскага провада часткі схемы кіравання праз 16-кантактны порт для плоскага провада (1), які перадае інструкцыі і даныя мікракантролера ў схему святлодыёднага дысплея.16-кантактны плоскі провад (2) выкарыстоўваецца для каскаднага злучэння некалькіх экранаў.Яго падключэнне ў асноўным такое ж, як і 16-кантактны порт з плоскім провадам (1), але варта адзначыць, што яго канец R падлучаны да канца DS восьмага 74H595 злева направа на малюнку 2. Пры каскадным падключэнні гэта будзе злучаны паслядоўна з портам 16-кантактнага плоскага кабеля (1) наступнага экрана дысплея (як паказана на малюнку 1).CLK - гэта клема тактавага сігналу, STR - клема фіксатара радкоў, R - клема перадачы дадзеных, G (GND) і LOE - клемы ўключэння падсвятлення радкоў, а A, B, C, D - клемы выбару радкоў.Канкрэтныя функцыі кожнага порта наступныя: A, B, C, D - тэрміналы выбару радка, якія выкарыстоўваюцца для кіравання канкрэтнай адпраўкай даных з верхняга камп'ютара ў прызначаны радок на панэлі дысплея, а R - гэта даныя тэрмінал, які прымае дадзеныя, якія перадае мікракантролер.Працоўная паслядоўнасць блока святлодыёднага дысплея наступная: пасля таго, як клема тактавага сігналу CLK атрымае даныя на клеме R, схема кіравання ўручную выдае нарастаючы фронт імпульсу, і STR знаходзіцца ў радку даных (16 × 4) Пасля перадачы ўсіх 64 даных падаецца нарастаючы фронт імпульсу для фіксацыі даных;Мікракантролер усталёўвае LOE на 1, каб асвятліць лінію.Прынцыповая схема схемы дысплея паказана на малюнку 3.

Модульная канструкцыя

Транспартныя сродкі метро маюць розныя патрабаванні да ўнутранага святлодыёднага дысплея ў залежнасці ад рэальнай сітуацыі, таму мы ўважліва ўлічылі гэта пры распрацоўцы схемы, гэта значыць пры ўмове, што асноўныя функцыі і структуры застаюцца нязменнымі, пэўныя модулі можна замяняць месцамі.Такая структура забяспечвае добрую пашыральнасць і прастату выкарыстання схемы кіравання святлодыёдамі.

Модуль тэмпературы і вільготнасці

У гарачых і дажджлівых раёнах на поўдні, нягледзячы на ​​тое, што ў вагоне ёсць кандыцыянер з пастаяннай тэмпературай, вільготнасць таксама з'яўляецца важным паказчыкам, пра які клапоцяцца пасажыры.Распрацаваны намі модуль тэмпературы і вільготнасці мае функцыю вымярэння тэмпературы і вільготнасці.Тэмпературны модуль і модуль тэмпературы і вільготнасці маюць аднолькавы інтэрфейс разеткі, абодва з'яўляюцца структурамі з адной шынай і кіруюцца портам P1.4, таму іх зручна мяняць.HIH3610 - гэта трохкантактны ўбудаваны датчык вільготнасці з выхадам напругі вытворчасці кампаніі Honeywell.DS2438 - гэта 10-бітны аналагава-цыфравы пераўтваральнік з інтэрфейсам сувязі з адной шынай.Мікрасхема змяшчае лічбавы датчык тэмпературы з высокім дазволам, які можна выкарыстоўваць для тэмпературнай кампенсацыі датчыкаў вільготнасці.

Модуль пашырэння шыны 485

Будучы сталым і танным аўтобусам, аўтобус 485 займае незаменнае месца ў сферы прамысловасці і дарожнага руху.Такім чынам, мы распрацавалі модуль пашырэння шыны 485, які можа замяніць арыгінальны модуль CAN для знешняй сувязі.Модуль выкарыстоўвае фотаэлектрычную ізаляцыю MAXIM MXL1535E у якасці прыёмаперадатчыка 485.Каб забяспечыць сумяшчальнасць элементаў кіравання, MXL1535E і SJA1000 выбраны праз P3.0.Акрамя таго, паміж бокам RS2485 і кантролерам або логікай кіравання праз трансфарматар забяспечваецца электрычная ізаляцыя 2500VRMS.Схема дыёда TVS дададзена да выхадной часткі модуля для памяншэння перашкод у лініі.Перамычкі таксама можна выкарыстоўваць, каб вырашыць, ці трэба нагружаць супраціў клемы шыны.

Дызайн праграмнага забеспячэння

Сістэмнае праграмнае забеспячэнне складаецца з праграмнага забеспячэння для кіравання верхнім кампутарам і праграмнага забеспячэння для кіравання кантролерам прылады.Верхняе праграмнае забеспячэнне для кіравання камп'ютэрам распрацавана на аперацыйнай платформе Windows22000 з выкарыстаннем C++BUILD6.0, уключаючы выбар рэжыму адлюстравання (у тым ліку статычны, міргаючы, пракрутка, набор тэксту і г.д.), выбар кірунку пракруткі (уключаючы пракрутку ўверх і ўніз і ўлева і пракрутка направа), дынамічнае рэгуляванне хуткасці адлюстравання (г.зн. частата мігцення тэксту, хуткасць пракруткі, хуткасць набору тэксту і г.д.), увод змесціва дысплея, папярэдні прагляд дысплея і г.д.

Калі сістэма працуе, яна можа не толькі адлюстроўваць сімвалы, такія як аб'явы станцыі і рэклама, у адпаведнасці з прадусталяванымі параметрамі, але і ўручную ўводзіць неабходныя сімвалы для дысплея.Праграмнае забеспячэнне кіравання кантролерам блока запраграмавана з дапамогай KEILC 8051 і замацавана ў EEPROM адначыпавага кампутара 77E58.У асноўным гэта завяршае сувязь паміж верхнім і ніжнім кампутарамі, збор даных аб тэмпературы і вільготнасці, кіраванне інтэрфейсам уводу/вываду і іншыя функцыі.Падчас фактычнай працы дакладнасць вымярэння тэмпературы дасягае ± 0,5 ℃, а дакладнасць вымярэння вільготнасці дасягае ± 2% адноснай вільготнасці

Заключэнне

Гэты дакумент прадстаўляе ідэю дызайну ўнутранага святлодыёднага дысплея метро з аспектаў праектавання прынцыповай схемы апаратнага забеспячэння, лагічнай структуры, кампазіцыйнай блок-схемы і г. д. Дзякуючы распрацоўцы модуля інтэрфейсу палявой шыны і інтэрфейсу модуля тэмпературы і вільготнасці, унутраны экран святлодыёднага дысплея можа адаптавацца да патрабаванняў розных умоў, і мае добрую маштабаванасць і ўніверсальнасць.Пасля шматлікіх выпрабаванняў унутраны святлодыёдны экран быў выкарыстаны ў новай сістэме інфармацыі аб пасажырах айчыннага метро, ​​і эфект добры.Практыка даказвае, што экран дысплея можа добра завяршыць статычнае адлюстраванне кітайскіх іерогліфаў і графікі, а таксама розныя дынамічныя дысплеі, і мае характарыстыкі высокай яркасці, адсутнасці мігацення, простага лагічнага кіравання і г.д., што цалкам адпавядае патрабаванням дысплея транспартных сродкаў метро дляLED экраны.