Metroorongi LED-ekraani disaini põhiprintsiip
Metroo LED-ekraani disaini põhiprintsiip;Metroo avalikkusele suunatud teabeekraani terminalina on siseruumides kasutataval LED-ekraanil väga lai valik tsiviil- ja kaubanduslikku väärtust.
Praegu on Hiinas tegutsevad metroosõidukid üldiselt varustatud siseruumides asuva LED-ekraaniga, kuid lisafunktsioone ja ühe ekraanikuva sisu on vähe.Et teha koostööd uue metroo reisijate infosüsteemi kasutamisega, oleme välja töötanud uue multibussiga metroo LED dünaamilise ekraani.
Ekraanil pole mitte ainult välissuhtluses mitut siiniliidest, vaid see võtab sisemises juhtimisahela konstruktsioonis kasutusele ka ühe siini ja I2C siiniseadmed.
Neid on kahte tüüpiLED ekraanidmetroos: üks on paigutatud vaguni välisküljele, et kuvada rongi sõidulõik, sõidusuund ja praegune jaama nimi, mis ühildub hiina ja inglise keelega;Vastavalt töövajadustele saab kuvada ka muud teenuseteavet;Tekstikuva võib olla staatiline, keritav, tõlge, juga, animatsioon ja muud efektid ning kuvatavate märkide arv on 16 × 12 16 maatriksmärki.Teine on terminali siseruumides olev LED-ekraan, mis on paigutatud rongi.Terminali siseruumides olev LED-ekraan saab terminali eelseadistada vastavalt rongi töönõuetele ja kuvada reaalajas praegust terminali ja rongi praegust temperatuuri 16 tähemärgiga × kaheksa 16 punktmaatriksmärki.
Süsteemi koostis
LED-ekraanisüsteemi ekraan koosneb ühest kiibist mikroarvuti juhtplokist ja kuvaseadmest.Üks kuvaseade suudab kuvada 16 × 16 hiina tähemärki.Kui toodetakse teatud suurusega LED-graafiline kuvasüsteem, saab seda realiseerida mitme intelligentse kuvaseadme ja “ehitusplokkide” meetodi abil.Süsteemi kuvariüksuste vahel kasutatakse jadasidet.Lisaks kuvaseadme juhtimisele ning ülemise arvuti juhiste ja signaalide edastamisele on juhtplokis ka ühe siini digitaalse temperatuurianduriga 18B20.Tänu juhtahela mooduli konstruktsioonile saab niiskuse mõõtmise nõuete olemasolul 18b20 uuendada Dallase DS2438-st ja HoneywELL-i HIH23610-st koosnevaks moodulahelaks.Kogu sõiduki sidevajaduste rahuldamiseks kasutatakse CAN-siini sidepidamiseks ülemise arvuti ja iga sõiduki juhtseadme vahel.
riistvara disain
Ekraan koosneb LED-ekraanipaneelist ja kuvaahelast.LED-ekraani plaat koosneb 4 maatriksmoodulist × 64 punktmaatriks universaalsest intelligentsest kuvaseadmest, üks kuvaseade suudab kuvada 4 16 × 16 maatriksiga hiina tähemärki või sümboleid.Süsteemis kasutatakse kuvaüksuste vahel jadasidet, et kogu süsteemi töö oleks koordineeritud ja ühtne.Kuvaahel koosneb kahest 16 kontaktiga lamekaablipordist, kahest 74H245 kolmeastmelise siini draiverist, ühest 74HC04D kuue inverterist, kahest 74H138 kaheksa dekoodrist ja kaheksast 74HC595 nihkeriivist.Juhtahela tuumaks on WINBONDi kiire mikrokontroller 77E58 ja kristallide sagedus on 24 MHz. AT29C020A on 256 000 ROM 16 × 16 maatriksiga hiina tähemärkide raamatukogu ja 16 × 8 maatriksiga ASCII kooditabeli salvestamiseks.AT24C020 on I2C jadasiinil põhinev EP2ROM, mis salvestab eelseadistatud avaldused, nagu metroojaamade nimed, tervitused jne. Sõiduki temperatuuri mõõdetakse ühe siini digitaalse temperatuurianduriga 18b20.SJA1000 ja TJA1040 on vastavalt CAN siini kontroller ja transiiver.
Juhtahela üksuse disain
Kogu süsteem võtab tuumaks Winbondi dünaamilise mikrokontrolleri 77E58.77E58 kasutab ümberkujundatud mikroprotsessori südamikku ja selle juhised ühilduvad 51-seeriaga.Kuna aga kella tsükkel on vaid 4 tsüklit, on selle töökiirus üldiselt 2–3 korda suurem kui traditsioonilisel 8051-l samal taktsagedusel.Seetõttu on suure mahutavusega hiina tähtede dünaamilisel kuval mikrokontrolleri sagedusnõuded hästi lahendatud ja olemas on ka valvekoer.77E58 juhib välkmälu AT29C020 läbi riivi 74LS373, mille suurus on 256K.Kuna mälumaht on suurem kui 64K, kasutab kujundus otsingu-aadressi meetodit, st P1.1 ja P1.2 kasutatakse neljaks leheküljeks jagatud välkmälu lehtede valimiseks.Iga lehe aadressi suurus on 64K.Lisaks AT29C020 kiipide valimisele tagab P1.5, et P1.1 ja P1.2 ei põhjusta AT29C020 talitlushäireid, kui neid kasutatakse 16 kontaktiga lamekaabli liideses.CAN-kontroller on suhtluse võtmeosa.Häiretõrjevõime parandamiseks lisatakse CAN-kontrolleri SJA1000 ja CAN-transiiveri TJA1040 vahele 6N137 kiire optronid.Mikrokontroller valib CAN-kontrolleri SJA1000 kiibi P3.0 kaudu.18B20 on ühe siini seade.Seadme ja mikrokontrolleri vahelise liidese jaoks on vaja ainult ühte I/O porti.See suudab temperatuuri otse digitaalsignaaliks teisendada ja väljastada seeriaviisiliselt 9-bitise digitaalse koodi režiimis.P1.4 on valitud juhtahelas, et viia lõpule 18B20 kiibi valimise ja andmeedastuse funktsioonid.AT24C020 kellakaabel SCL ja kahesuunaline andmekaabel SDA on vastavalt ühendatud mikrokontrolleri P1.6 ja P1.7.16 pin lamejuhtmeliidestega, mis on juhtahela ja kuvaahela liideseosad.
Kuvaseadme ühendus ja juhtimine
Ekraani vooluringi osa on ühendatud juhtahela osa 16 kontaktiga lamejuhtme pordiga läbi 16 kontaktiga lamejuhtme pordi (1), mis edastab mikrokontrolleri juhised ja andmed LED-ekraani vooluringile.16 kontaktiga lamedat juhet (2) kasutatakse mitme kuvari kaskaadseks ühendamiseks.Selle ühendus on põhimõtteliselt sama mis 16 kontaktiga lamejuhtme pordil (1), kuid tuleb märkida, et selle R-ots on ühendatud kaheksanda 74H595 DS-otsaga joonisel 2 vasakult paremale. Kaskaadmisel on see ühendatud järjestikku järgmise kuvari 16 kontaktiga lamekaabli (1) pordiga (nagu näidatud joonisel 1).CLK on kella signaali terminal, STR on rea lukustusklemm, R on andmeterminal, G (GND) ja LOE on reatulede lubamise klemmid ning A, B, C, D on rea valimise klemmid.Iga pordi spetsiifilised funktsioonid on järgmised: A, B, C, D on reavaliku terminalid, mida kasutatakse andmete spetsiifilise saatmise juhtimiseks ülemisest arvutist kuvapaneeli määratud reale ja R on andmed. terminal, mis aktsepteerib mikrokontrolleri edastatud andmeid.LED-ekraani tööjärjekord on järgmine: pärast seda, kui CLK kellasignaali terminal on R-klemmil andmed vastu võtnud, annab juhtahel käsitsi impulsi tõusva serva ja STR on andmereas (16 × 4) Pärast kõigi 64 andmete edastamist antakse andmete lukustamiseks impulsi tõusev serv;Mikrokontroller seab joone valgustamiseks LOE väärtusele 1.Kuvari vooluringi skemaatiline diagramm on näidatud joonisel 3.
Modulaarne disain
Metroosõidukitel on siseruumides kasutatavatele LED-ekraanidele erinevad nõuded vastavalt tegelikule olukorrale, seega oleme seda vooluringi projekteerimisel täielikult arvestanud, st tingimusel, et põhifunktsioonid ja struktuurid jäävad muutumatuks, saab konkreetseid mooduleid vahetada.Selle struktuuri tõttu on LED-juhtlülitusel hea laiendatavus ja kasutusmugavus.
Temperatuuri ja niiskuse moodul
Lõunapoolsetes kuumades ja vihmastes piirkondades, kuigi autos on püsiva temperatuuriga konditsioneer, on ka õhuniiskus oluline näitaja, millest reisijad hoolivad.Meie projekteeritud temperatuuri- ja niiskusmoodulil on temperatuuri ja niiskuse mõõtmise funktsioon.Temperatuurimoodulil ning temperatuuri ja niiskuse moodulil on sama pistikupesa liides, mis mõlemad on ühe siini struktuurid ja mida juhib P1.4 port, seega on neid mugav vahetada.HIH3610 on kolme klemmiga integreeritud niiskusandur, mille väljundpinge toodab Honeywell Company.DS2438 on 10-bitine A/D-muundur, millel on ühe siini sideliides.Kiip sisaldab kõrge eraldusvõimega digitaalset temperatuuriandurit, mida saab kasutada niiskusandurite temperatuuri kompenseerimiseks.
485 siini laiendusmoodul
Küpse ja odava bussina on 485 buss tööstus- ja liiklusvaldkonnas asendamatul positsioonil.Seetõttu oleme välja töötanud 485 siini laiendusmooduli, mis võib väliskommunikatsiooni jaoks asendada algse CAN-mooduli.Moodul kasutab 485 transiiverina MAXIMi fotoelektrilist isolatsiooni MXL1535E.Juhtimise ühilduvuse tagamiseks valitakse nii MXL1535E kui ka SJA1000 kiip P3.0 kaudu.Lisaks on RS2485 külje ja kontrolleri või juhtimisloogika poole vahel läbi trafo 2500VRMS elektriisolatsioon.Mooduli väljundosale on lisatud TVS dioodiahel, et vähendada liini liigpingehäireid.Jumpereid saab kasutada ka siini terminali takistuse laadimise otsustamiseks.
Tarkvara disain
Süsteemitarkvara koosneb ülemisest arvutihaldustarkvarast ja üksuse kontrolleri juhtimistarkvarast.Ülemine arvutihaldustarkvara on arendatud Windows22000 operatsiooniplatvormil kasutades C++BUILD6.0, sealhulgas kuvarežiimi valik (sh staatiline, vilkuv, kerimine, tippimine jne), kerimissuuna valik (sh üles-alla kerimine ning vasakule ja paremale kerimine), dünaamiline kuva kiiruse reguleerimine (st teksti vilkumise sagedus, kerimiskiirus, tippimise kuvakiirus jne), kuva sisu sisestus, kuva eelvaade jne.
Kui süsteem töötab, ei saa süsteem mitte ainult kuvada selliseid märke nagu jaamateade ja reklaam vastavalt eelseadistatud sätetele, vaid ka käsitsi sisestada vajalikud kuvamärgid.Seadme kontrolleri juhtimistarkvara on programmeeritud KEILC-ga 8051 ja tahkestatud ühekiibilise arvuti 77E58 EEPROM-is.See lõpetab peamiselt ülemise ja alumise arvuti vahelise suhtluse, temperatuuri ja niiskuse andmete kogumise, I/O liidese juhtimise ja muud funktsioonid.Tegeliku töötamise ajal ulatub temperatuuri mõõtmise täpsus ± 0,5 ℃ ja niiskuse mõõtmise täpsus ± 2% RH
Järeldus
Selles artiklis tutvustatakse metroo siseruumides kasutatava LED-ekraani disaini ideed riistvara skemaatilise diagrammi, loogilise struktuuri, koostise plokkskeemi jms aspektidest. Väljasiini liidese mooduli ja temperatuuri niiskusmooduli liidese disaini kaudu saab siseruumide LED-ekraani kohaneda erinevate keskkondade nõuetega ning sellel on hea mastaapsus ja mitmekülgsus.Pärast paljusid katseid on siseruumides asuvat LED-ekraani kasutatud kodumaise metroo uues reisijateinfosüsteemis ja efekt on hea.Praktika tõestab, et ekraan suudab hästi täita hiina tähemärkide ja graafika ning erinevate dünaamiliste kuvade staatilist kuvamist ning sellel on kõrge heledus, virvendusvaba, lihtne loogiline juhtimine jne, mis vastab täielikult metroosõidukite kuvamisnõuetele. jaoksLED ekraanid.
Postitusaeg: 16. detsember 2022