Основни принцип дизајна лед екрана у возу метроа
Основни принцип дизајна подземног лед екрана;Као јавно оријентисани терминал за приказ информација у метроу, унутрашњи лед дисплеј има веома широк спектар цивилне и комерцијалне вредности.
Тренутно су возила подземне железнице која раде у Кини углавном опремљена ЛЕД екраном у затвореном простору, али постоји неколико додатних функција и садржај на једном екрану.Да бисмо сарађивали са коришћењем новог система за информисање путника у метроу, дизајнирали смо нови мултибус метро ЛЕД динамички екран.
Екран не само да има више интерфејса магистрале у екстерној комуникацији, већ такође усваја уређаје са једном магистралом и И2Ц магистралом у дизајну интерног управљачког кола.
Постоје две врстеЛЕД екраниу метроу: један се поставља на спољашњу страну вагона да би се приказао део вожње воза, смер вожње и назив тренутне станице, који је компатибилан са кинеским и енглеским;Друге информације о сервису се такође могу приказати у складу са потребама рада;Приказ текста може бити статички, скролујући, превод, водопад, анимација и други ефекти, а број приказаних знакова је 16 × 12 16 матричних карактера.Други је терминални унутрашњи ЛЕД дисплеј, који се налази у возу.Унутарњи ЛЕД дисплеј терминала може унапред подесити терминал у складу са захтевима рада воза и приказати тренутни терминал у реалном времену, као и тренутну температуру у возу, са 16 карактера × осам 16 матричних карактера.
Састав система
Екран ЛЕД дисплеја састоји се од контролне јединице микрорачунара са једним чипом и јединице за приказ.Једна јединица дисплеја може да прикаже 16 × 16 кинеских знакова.Уколико се произведе ЛЕД графички систем за приказ одређене величине, то се може реализовати коришћењем неколико интелигентних дисплејних јединица и методом „грађевинских блокова“.Серијска комуникација се користи између дисплеј јединица у систему.Поред управљања дисплејом и преноса инструкција и сигнала горњег рачунара, контролна јединица је такође уграђена са дигиталним температурним сензором са једном магистралом 18Б20.Захваљујући дизајну модула контролног кола, ако постоје захтеви за мерење влажности, 18б20 се може надоградити на модулско коло које се састоји од ДС2438 из Даласа и ХИХ23610 из ХонеивЕЛЛ-а.Да би се задовољиле комуникационе потребе целог возила, ЦАН магистрала се користи за комуникацију између горњег рачунара и сваке контролне јединице у возилу.
дизајн хардвера
Дисплеј се састоји од ЛЕД дисплеја и дисплеја.Плоча ЛЕД дисплеја се састоји од 4 матрична модула × 64 матрична универзална интелигентна јединица за приказ, једна јединица дисплеја може да прикаже 4 16 × 16 матричних кинеских знакова или симбола.Између дисплеј јединица у систему се користи серијска комуникација, тако да је рад целог система координисан и обједињен.Дисплеј се састоји од два 16-пинска прикључка за плоснати кабл, два 74Х245 тристате бус драјвера, једног 74ХЦ04Д шест инвертера, два 74Х138 осам декодера и осам 74ХЦ595 брава за померање.Језгро контролног кола је микроконтролер велике брзине 77Е58 компаније ВИНБОНД, а фреквенција кристала је 24МХз. АТ29Ц020А је 256К РОМ за складиштење 16 × 16 матричне библиотеке кинеских знакова и 16 × 8 тачака матричне АСЦИИ кодне табеле.АТ24Ц020 је ЕП2РОМ заснован на И2Ц серијској магистрали, који чува унапред постављене изјаве, као што су називи станица метроа, поздрави, итд. Температура у возилу се мери помоћу дигиталног сензора температуре са једном магистралом 18б20.СЈА1000 и ТЈА1040 су ЦАН бус контролер и примопредајник.
Дизајн јединице управљачког кола
Цео систем узима динамички микроконтролер 77Е58 компаније Винбонд као језгро.77Е58 усваја редизајнирано језгро микропроцесора, а његова упутства су компатибилна са серијом 51.Међутим, пошто је циклус такта само 4 циклуса, његова брзина рада је генерално 2~3 пута већа од традиционалног 8051 на истој фреквенцији такта.Због тога су фреквенцијски захтеви за микроконтролер у динамичком приказу кинеских знакова великог капацитета добро решени, а обезбеђен је и ватцхдог.77Е58 контролише флеш меморију АТ29Ц020 преко резе 74ЛС373, величине 256К.Пошто је капацитет меморије већи од 64К, дизајн усваја метод адресирања страница, односно П1.1 и П1.2 се користе за одабир страница за флеш меморију, која је подељена на четири странице.Величина адресирања сваке странице је 64К.Поред избора АТ29Ц020 чипова, П1.5 осигурава да П1.1 и П1.2 неће изазвати погрешне радње АТ29Ц020 када се поново користе на интерфејсу равног кабла са 16 пинова.ЦАН контролер је кључни део комуникације.Да би се побољшала способност заштите од сметњи, 6Н137 брзи оптоспојник је додат између ЦАН контролера СЈА1000 и ЦАН примопредајника ТЈА1040.Микроконтролер бира чип ЦАН контролера СЈА1000 кроз П3.0.18Б20 је уређај са једном магистралом.Потребан му је само један И/О порт за интерфејс између уређаја и микроконтролера.Може директно претворити температуру у дигитални сигнал и емитовати га серијски у 9-битном режиму дигиталног кода.П1.4 је изабран у контролном колу да заврши избор чипа и функције преноса података 18Б20.Кабл сата СЦЛ и двосмерни кабл за пренос података СДА АТ24Ц020 су, респективно, повезани на П1.6 и П1.7.16 пин плоснате жичане интерфејсе микроконтролера, који су делови интерфејса контролног кола и кола дисплеја.
Повезивање и контрола дисплеј јединице
Део дисплеја је повезан са 16-пинским прикључком за равну жицу дела управљачког кола преко 16-пинског равног жичног порта (1), који преноси упутства и податке микроконтролера на коло ЛЕД дисплеја.16-пинска равна жица (2) се користи за каскадно повезивање више екрана.Његова веза је у основи иста као и 16-пински прикључак за равну жицу (1), али треба напоменути да је његов Р крај повезан са ДС крајем осмог 74Х595 с лева на десно на слици 2. Када се каскадно спаја, биће повезан у серију са 16-пинским равним каблом (1) прикључка следећег екрана (као што је приказано на слици 1).ЦЛК је терминал за сигнал такта, СТР је терминал са засуном реда, Р је терминал за податке, Г (ГНД) и ЛОЕ су терминали за омогућавање светла у реду, а А, Б, Ц, Д су терминали за одабир реда.Специфичне функције сваког порта су следеће: А, Б, Ц, Д су терминали за избор редова, који се користе за контролу специфичног слања података са горњег рачунара у назначени ред на дисплеју, а Р је податак терминал, који прихвата податке које преноси микроконтролер.Радни редослед ЛЕД дисплеја је следећи: након што терминал сигнала ЦЛК сата прими податке на Р терминалу, контролно коло ручно даје растућу ивицу импулса, а СТР је у реду података (16 × 4) Након што се свих 64 података пренесу, даје се растућа ивица импулса да би се подаци фиксирали;ЛОЕ је постављен на 1 од стране микроконтролера да осветли линију.Шематски дијаграм кола дисплеја приказан је на слици 3.
Модуларни дизајн
Возила метроа имају различите захтеве за унутрашњи лед дисплеј у складу са стварном ситуацијом, тако да смо то у потпуности узели у обзир приликом пројектовања кола, односно, под условом да главне функције и структуре остану непромењене, одређени модули се могу заменити.Ова структура чини да ЛЕД контролно коло има добру проширивост и лакоћу употребе.
Модул температуре и влажности
У врелим и кишним пределима на југу, иако је у аутомобилу клима уређај константне температуре, важан је показатељ до којег путници брину и влажност.Модул температуре и влажности који смо дизајнирали има функцију мерења температуре и влажности.Модул температуре и модул температуре и влажности имају исти интерфејс утичнице, оба су једноструке структуре магистрале и контролишу се преко П1.4 порта, тако да их је згодно заменити.ХИХ3610 је интегрисани сензор влажности са три терминала са излазним напоном који производи компанија Хонеивелл.ДС2438 је 10-битни А/Д конвертор са једним комуникационим интерфејсом магистрале.Чип садржи дигитални температурни сензор високе резолуције, који се може користити за температурну компензацију сензора влажности.
485 модул за проширење магистрале
Као зрео и јефтин аутобус, 485 аутобус има незаменљиву позицију у индустријској и саобраћајној области.Стога смо дизајнирали модул за проширење магистрале 485, који може заменити оригинални ЦАН модул за екстерну комуникацију.Модул користи МАКСИМ фотоелектричну изолацију МКСЛ1535Е као 485 примопредајник.Да би се осигурала компатибилност контроле, и МКСЛ1535Е и СЈА1000 су изабрани чипом преко П3.0.Додатно, 2500ВРМС електрична изолација је обезбеђена између РС2485 стране и контролера или контролне логичке стране кроз трансформатор.ТВС диодно коло је додато на излазни део модула да би се смањиле сметње пренапона у линији.Џампери се такође могу користити за одлучивање да ли ће се оптеретити отпор терминала магистрале.
Дизајн софтвера
Системски софтвер се састоји од горњег софтвера за управљање рачунаром и софтвера за контролу контролера јединице.Софтвер за управљање горњим рачунаром је развијен на оперативној платформи Виндовс22000 користећи Ц++БУИЛД6.0, укључујући избор режима приказа (укључујући статички, трепћући, померање, куцање, итд.), избор смера померања (укључујући померање горе и доле и лево и десно скроловање), динамичко подешавање брзине приказа (тј. учесталост трептања текста, брзина померања, брзина екрана куцања, итд.), унос садржаја на екрану, преглед приказа итд.
Када систем ради, систем не само да може да прикаже карактере као што су најава станице и реклама према унапред подешеним подешавањима, већ и ручно унесе потребне знакове за приказ.Контролни софтвер контролера јединице програмира КЕИЛЦ од 8051 и учвршћује у ЕЕПРОМ рачунара са једним чипом 77Е58.Углавном довршава комуникацију између горњег и доњег рачунара, прикупљање података о температури и влажности, контролу И/О интерфејса и друге функције.Током стварног рада, тачност мерења температуре достиже ± 0,5 ℃, а тачност мерења влажности достиже ± 2% РХ
Закључак
Овај рад представља идеју дизајна унутрашњег ЛЕД дисплеја у подземној железници са аспекта дизајна хардверског шематског дијаграма, логичке структуре, блок дијаграма композиције, итд. Кроз дизајн интерфејса модула сабирнице поља и интерфејса модула температуре влажности, унутрашњи ЛЕД екран може прилагођава се захтевима различитих окружења, и има добру скалабилност и свестраност.После многих тестова, унутрашњи лед екран је коришћен у новом информационом систему путника домаћег метроа, а ефекат је добар.Пракса доказује да екран може добро да употпуни статички приказ кинеских знакова и графика и разних динамичких дисплеја, а има карактеристике високе осветљености, без треперења, једноставне логичке контроле итд., што у потпуности испуњава захтеве за приказом возила подземне железнице заЛЕД екрани.
Време поста: 16.12.2022