Основной принцип проектирования светодиодного экрана в поезде метро
Основной принцип проектирования экрана светодиодного дисплея метро; Как общественный информационный терминал в метро, внутренний светодиодный дисплей имеет очень широкий спектр гражданских и коммерческих ценностей.
В настоящее время транспортные средства метро, работающие в Китае, как правило, оснащены внутренним светодиодным дисплеем, но есть несколько дополнительных функций и контента одноэкранного дисплея.В целях сотрудничества с использованием новой системы информации пассажиров метроМы разработали новый многоавтобусный светодиодный динамический экран метро.
Экран дисплея не только имеет несколько интерфейсов шины во внешней связи, но также использует однобусовые и I2C-бусовые устройства в конструкции внутренней схемы управления.
Существует два видаЭкраны светодиодныев метро: на внешней стороне вагона размещается один, чтобы отобразить участок движения поезда, направление движения и текущее название станции, совместимое с китайским и английским языками;Другая информация о обслуживании также может отображаться в соответствии с потребностями работы; Текстовое отображение может быть статическим, прокручивающим, переводом, водопадом, анимацией и другими эффектами, а количество отображаемых символов составляет 16 × 12 16 символов матрицы точек.Другой - это терминал внутреннего светодиодного дисплея, который размещается в поезде. Внутренний светодиодный дисплей терминала может предустановлять терминал в соответствии с требованиями к работе поезда и отображать текущий терминал в режиме реального времени,а также текущую температуру в поезде, с 16 символами × восемь символов матрицы с 16 точками.
Состав системы
Экран системы светодиодного дисплея состоит из микрокомпьютерного блока управления с одним чипом и дисплея, который может отображать 16 × 16 китайских символов.Если производится система графического отображения светодиодов определенного размера, он может быть реализован с использованием нескольких интеллектуальных дисплейных блоков и метода "строительных блоков".В дополнение к управлению дисплеем и передаче инструкций и сигналов верхнего компьютера, управляющий блок также встроен с цифровым датчиком температуры 18B20, благодаря конструкции модуля схемы управления, если есть требования к измерению влажности,18b20 может быть модернизирован на модульную схему, состоящую из DS2438 от Dallas и HIH23610 от HoneywELLДля удовлетворения потребностей в связи всего транспортного средства, CAN-автобус используется для связи между верхним компьютером и каждым блоком управления в транспортном средстве.
конструкция оборудования
Дисплейный блок состоит из панели дисплея с светодиодными лампами и схемы дисплея. Дисплейный блок с светодиодными лампами состоит из модулей с матрицей из 4 точек × универсальный интеллектуальный дисплей с матрицей из 64 точек.один дисплейный блок может отображать 4 16 × 16 точечной матрицы китайских символов или символов. Серийная связь используется между дисплейными блоками в системе, так что работа всей системы координируется и унифицируется.два водителя автобуса 74H245, один 74HC04D шесть инверторов, два 74H138 восемь декодеров и восемь 74HC595 переключателей.и кристаллическая частота 24MHz AT29C020A является 256K ROM для хранения 16 × 16 точка матрицы библиотеки китайских символов и 16 × 8 точка матрицы таблицы кодов ASCII. AT24C020 представляет собой EP2ROM, основанный на серийной шине I2C, которая хранит заранее установленные заявления, такие как названия станций метро, приветствия и т. Д.Температура в транспортном средстве измеряется цифровым датчиком температуры 18b20. SJA1000 и TJA1040 являются CAN-диспетчером шины и передатчиком соответственно.
Конструкция блока контурной системы управления
Весь компьютер использует динамический микроконтроллер 77E58 от Winbond в качестве ядра.потому что цикл часов всего 4 цикла, его скорость работы, как правило, в 2 ~ 3 раза выше, чем традиционный 8051 на той же часовой частоте.Требования к частоте микроконтроллера при динамическом отображении китайских символов большой емкости хорошо решены.77E58 управляет флэш-памятью AT29C020 через замок 74LS373, с размером 256K. Поскольку емкость памяти больше 64K,конструкция использует метод адресации с помощью страницы, то есть P1.1 и P1.2 используются для выбора страниц для флэш-памяти, которая разделена на четыре страницы. Размер адресации каждой страницы составляет 64K. В дополнение к выбору чипов AT29C020, P1.5 гарантирует, что P1.1 и P1.2 не будут вызывать неисправности AT29C020, когда они будут повторно использоваться на интерфейсе 16-принтового плоского кабеля.Для улучшения способности противодействия помехам, между контроллером CAN SJA1000 и передатчиком CAN TJA1040 добавляется высокоскоростной оптокомплект 6N137.0. 18B20 представляет собой однобазовое устройство. Для интерфейса между устройством и микроконтроллером требуется только один порт ввода/вывода.Он может напрямую преобразовать температуру в цифровой сигнал и выводить его в серии в 9-разрядный цифровой код режимP1.4 выбирается в схеме управления для завершения выбора чипа и функций передачи данных 18B20.Часовой кабель SCL и двунаправленный кабель передачи данных SDA AT24C020 подключены соответственно к P1.6 и P1.7.16 интерфейсы микроконтроллера, представляющие собой интерфейсные части схемы управления и схемы отображения.
Подключение и управление дисплейным блоком
Часть дисплейной схемы соединяется с 16-прицепным плоским проволочным портом части управляющей схемы через 16-прицепный плоский проволочный порт (1),который передает инструкции и данные микроконтроллера на схему дисплея LED. 16-прицепный плоский провод (2) используется для каскадного множества экранов дисплея. Его соединение в основном такое же, как 16-прицепный плоский провод (1),но следует отметить, что его R конец соединен с DS концом восьмой 74H595 слева направо на рисунке 2, При каскадном подключении он будет подключен в серии с 16-прицепным плоским кабелем (1) порта следующего экрана отображения (как показано на рисунке 1).,R - терминал передачи данных, G (GND) и LOE - терминалы включения света ряда, а A, B, C, D - терминалы выбора ряда.D - терминалы выбора рядов, которые используются для управления конкретной отправкой данных с верхнего компьютера в обозначенный ряд на панели отображения, а R - терминал передачи данных,который принимает данные, передаваемые микроконтроллеромРабочая последовательность светодиодного дисплея следующая: после того, как терминал сигналов часов CLK получает данные на терминале R, схема управления вручную дает импульс, поднимающийся,и STR находится в строке данных (16 × 4) После передачи всех 64 данных, для блокировки данных дается поднимающийся край импульса; для освещения линии микроконтроллер устанавливает LOE на 1. Схематическая схема схемы отображения показана на рисунке 3.
Модульная конструкция
Транспортные средства метро имеют различные требования к внутреннему светодиодному дисплею в соответствии с фактической ситуацией, поэтому мы полностью учитывали это при проектировании схемы, то естьпри условии, что основные функции и структуры остаются неизменнымиЭта структура позволяет управляющей схеме светодиодов иметь хорошую расширяемость и простоту использования.
Модуль температуры и влажности
В жарких и дождливых районах на юге, хотя в автомобиле есть кондиционер постоянной температуры, влажность также является важным показателем, который волнует пассажиров.Модуль температуры и влажности, разработанный нами, имеет функцию измерения температуры и влажностиТемпературный модуль и модуль температуры и влажности имеют один и тот же интерфейс розетки, оба из которых представляют собой однобусовые структуры и управляются портом P1.4,Так что это удобно поменять их. HIH3610 представляет собой трехконтурный интегрированный датчик влажности с выходом напряжения, производимый компанией Honeywell. DS2438 представляет собой 10-битный преобразователь A/D с одним интерфейсом связи.Чип содержит высокоразрешительный цифровой датчик температуры, которые могут использоваться для компенсации температуры датчиков влажности.
485 модуль расширения автобуса
Как зрелый и дешевый автобус, 485 имеет незаменимое положение в промышленной сфере и в области транспорта.который может заменить оригинальный модуль CAN для внешней связиМодуль использует фотоэлектрическую изоляцию MAXIM MXL1535E в качестве 485 приемопередатчика.0Кроме того, электрическая изоляция 2500VRMS обеспечивается между стороной RS2485 и стороной контроллера или логики управления через трансформатор.Диодная схема TVS добавляется к выходной части модуля для уменьшения интерференций линейного перенапряженияДжамперы также могут быть использованы для решения вопроса о загрузке сопротивления автобуса.
Разработка программного обеспечения
Программное обеспечение системы состоит из программного обеспечения управления верхним компьютером и программного обеспечения управления контроллером блока.Программное обеспечение для управления компьютером разработано на операционной платформе Windows22000 с использованием C++BUILD6.0, включая выбор режима отображения (включая статический, мигающий, прокручивающий, печатающий и т.д.), выбор направления прокрутки (включая прокрутку вверх и вниз и левый и правый прокрутки),динамическая регулировка скорости отображения (i.e частота мигания текста, скорость прокрутки, скорость отображения печати и т.д.), ввод контента отображения, предварительный просмотр отображения и т.д.
Когда система работает, система может не только отображать символы, такие как объявление станции и рекламы в соответствии с заранее установленными настройками,но также вручную вводить необходимые символы отображенияПрограммное обеспечение управления контроллером блока запрограммировано KEILC 8051 и закреплено в EEPROM одночипового компьютера 77E58.Он в основном завершает связь между верхними и нижними компьютерами.При фактической работе точность измерения температуры достигает ± 0.5 °C и точность измерения влажности достигает ± 2% RH
Заключение
В статье представлена идея дизайна внутреннего светодиодного экрана метро с точки зрения аппаратного схематического диаграммы, логической структуры, композиционной блок-диаграммы и т.д.Через проектирование интерфейса модуля полевой шины и интерфейса модуля температурной влажностиПосле многочисленных испытаний, экран может адаптироваться к требованиям различных условий и обладает хорошей масштабируемостью и универсальностью.В новой системе информации пассажиров отечественного метро используется внутренний экран LED-дисплея.Практика показывает, что дисплей может хорошо дополнить статический дисплей китайских символов и графики и различных динамических дисплеев,и имеет характеристики высокой яркости, без мерцания, простого логического управления и т.д., который полностью отвечает требованиям отображения транспортных средств метро дляЭкраны светодиодные.