Pagrindinis LED ekrano projektavimo principas metro traukinyje
Pagrindinis metro LED ekrano projektavimo principas;Kaip viešai orientuotas informacijos rodymo terminalas metro, vidaus LED ekranas turi labai platų civilinės ir komercinės vertės spektrą.
Šiuo metu Kinijoje veikiančiose metro transporto priemonėse paprastai yra įrengtas vidinis LED ekranas, tačiau yra keletas papildomų funkcijų ir vieno ekrano turinio.Siekdami bendradarbiauti naudojant naują metro keleivių informavimo sistemą, sukūrėme naują kelių autobusų metro LED dinaminį ekraną.
Ekrane ne tik yra kelios išorinio ryšio magistralės sąsajos, bet ir vidinės valdymo grandinės konstrukcijoje naudojami vienos magistralės ir I2C magistralės įrenginiai.
Yra dviejų rūšiųLED ekranaimetro: vienas yra vagono išorėje, kad būtų rodoma traukinio važiavimo sekcija, važiavimo kryptis ir esamos stoties pavadinimas, suderinamas su kinų ir anglų kalbomis;Kita paslaugų informacija taip pat gali būti rodoma pagal veiklos poreikius;Teksto ekranas gali būti statinis, slenkantis, vertimas, krioklys, animacija ir kiti efektai, o rodomų simbolių skaičius yra 16 × 12 16 taškų matricos simbolių.Kitas yra terminalo vidaus LED ekranas, kuris yra traukinyje.Terminalo patalpų LED ekranas gali iš anksto nustatyti terminalą pagal traukinio eksploatavimo reikalavimus ir rodyti esamą terminalą realiuoju laiku, taip pat esamą temperatūrą traukinyje su 16 simbolių × aštuoniais 16 taškų matricos simboliais.
Sistemos sudėtis
LED ekrano sistemos ekranas susideda iš vieno lusto mikrokompiuterio valdymo bloko ir ekrano bloko.Vienas ekranas gali rodyti 16 × 16 kinų simbolių.Jei pagaminama tam tikro dydžio LED grafinio ekrano sistema, tai galima realizuoti naudojant kelis išmaniuosius ekrano blokus ir „statybinių blokų“ metodą.Tarp sistemos ekranų blokų naudojamas nuoseklusis ryšys.Be ekrano valdymo bloko ir viršutinio kompiuterio instrukcijų bei signalų perdavimo, valdymo blokas taip pat yra integruotas su vienos magistralės skaitmeniniu temperatūros jutikliu 18B20.Dėl valdymo grandinės modulio konstrukcijos, jei yra drėgmės matavimo reikalavimai, 18b20 galima atnaujinti į modulio grandinę, kurią sudaro Dalaso DS2438 ir HoneywELL HIH23610.Siekiant patenkinti visos transporto priemonės ryšio poreikius, CAN magistralė naudojama ryšiui tarp viršutinio kompiuterio ir kiekvieno transporto priemonės valdymo bloko.
aparatūros dizainas
Ekranas sudarytas iš LED ekrano skydelio ir ekrano grandinės.LED ekrano plokštė sudaryta iš 4 taškų matricos modulių × 64 taškų matricos universalus išmanusis ekranas, vienas ekranas gali rodyti 4 16 × 16 taškų matricos kinų simbolius ar simbolius.Tarp sistemos ekranų blokų naudojamas nuoseklusis ryšys, kad visos sistemos darbas būtų koordinuotas ir vieningas.Ekrano grandinę sudaro du 16 kontaktų plokščių kabelių prievadai, du 74H245 tribūniniai magistralės tvarkyklės, vienas 74HC04D šešių keitiklis, du 74H138 aštuoni dekoderiai ir aštuoni 74HC595 perjungimo skląsčiai.Valdymo grandinės šerdis yra didelės spartos WINBOND mikrovaldiklis 77E58, o kristalų dažnis yra 24 MHz. AT29C020A yra 256K ROM, skirta 16 × 16 taškų matricos kinų simbolių bibliotekai ir 16 × 8 taškų matricos ASCII kodų lentelei saugoti.AT24C020 yra EP2ROM, pagrįsta I2C nuoseklia magistrale, kurioje saugomi iš anksto nustatyti teiginiai, tokie kaip metro stočių pavadinimai, sveikinimai ir kt. Temperatūra transporto priemonėje matuojama vienos magistralės skaitmeniniu temperatūros jutikliu 18b20.SJA1000 ir TJA1040 yra atitinkamai CAN magistralės valdiklis ir siųstuvas-imtuvas.
Valdymo grandinės bloko projektavimas
Visos sistemos branduolys yra Winbond dinaminis mikrovaldiklis 77E58.77E58 turi pertvarkytą mikroprocesoriaus šerdį, o jo instrukcijos yra suderinamos su 51 serija.Tačiau, kadangi laikrodžio ciklas yra tik 4 ciklai, jo veikimo greitis paprastai yra 2–3 kartus didesnis nei tradicinio 8051 tuo pačiu laikrodžio dažniu.Todėl mikrovaldiklio dažnio reikalavimai dinamiškame didelės talpos kiniškų rašmenų ekrane yra gerai išspręsti, taip pat numatytas sarginis šuo.77E58 valdo „flash“ atmintį AT29C020 per skląstį 74LS373, kurio dydis yra 256K.Kadangi atminties talpa yra didesnė nei 64K, dizainas taiko puslapių adresavimo metodą, tai yra, P1.1 ir P1.2 naudojami puslapiams atrinkti į keturis puslapius padalytą „flash“ atmintį.Kiekvieno puslapio adresavimo dydis yra 64 KB.Be AT29C020 lustų pasirinkimo, P1.5 užtikrina, kad P1.1 ir P1.2 nesukels netinkamo AT29C020 veikimo, kai jie bus pakartotinai naudojami 16 kontaktų plokščiojo kabelio sąsajoje.CAN valdiklis yra pagrindinė komunikacijos dalis.Siekiant pagerinti apsaugą nuo trukdžių, tarp CAN valdiklio SJA1000 ir CAN siųstuvo-imtuvo TJA1040 pridedamas 6N137 didelės spartos optronas.Mikrovaldiklis pasirenka CAN valdiklio SJA1000 lustą per P3.0.18B20 yra vienos magistralės įrenginys.Jam reikia tik vieno I/O prievado, skirto įrenginio ir mikrovaldiklio sąsajai.Jis gali tiesiogiai konvertuoti temperatūrą į skaitmeninį signalą ir išvesti jį nuosekliai 9 bitų skaitmeninio kodo režimu.Valdymo grandinėje pasirinktas P1.4, kad būtų užbaigtos 18B20 lusto pasirinkimo ir duomenų perdavimo funkcijos.Laikrodžio kabelis SCL ir dvikryptis duomenų kabelis SDA AT24C020 yra atitinkamai prijungti prie P1.6 ir P1.7.16 kontaktų plokščių mikrovaldiklio sąsajų, kurios yra valdymo grandinės ir ekrano grandinės sąsajos dalys.
Ekrano įrenginio prijungimas ir valdymas
Ekrano grandinės dalis yra sujungta su valdymo grandinės dalies 16 kontaktų plokščio laido prievadu per 16 kontaktų plokščio laido prievadą (1), kuris perduoda mikrovaldiklio instrukcijas ir duomenis į LED ekrano grandinę.16 kontaktų plokščias laidas (2) naudojamas keliems ekranams perjungti pakopomis.Jo jungtis iš esmės yra tokia pati kaip 16 kontaktų plokščio laido prievado (1), tačiau reikia pažymėti, kad jo R galas yra prijungtas prie aštuntojo 74H595 DS galo iš kairės į dešinę 2 paveiksle. Kai kaskados, jis bus sujungtas nuosekliai su 16 kontaktų plokščiu kabeliu (1) kito ekrano prievadu (kaip parodyta 1 paveiksle).CLK yra laikrodžio signalo gnybtas, STR yra eilutės užrakto terminalas, R yra duomenų terminalas, G (GND) ir LOE yra eilutės lemputės įjungimo gnybtai, o A, B, C, D yra eilutės pasirinkimo gnybtai.Konkrečios kiekvieno prievado funkcijos yra šios: A, B, C, D yra eilučių pasirinkimo terminalai, naudojami konkrečiam duomenų siuntimui iš viršutinio kompiuterio į nurodytą ekrano skydelio eilutę valdyti, o R yra duomenys. terminalas, kuris priima mikrovaldiklio perduodamus duomenis.LED ekrano bloko darbo seka yra tokia: po to, kai CLK laikrodžio signalo gnybtas gauna duomenis R gnybte, valdymo grandinė rankiniu būdu suteikia impulso kylantį kraštą, o STR yra duomenų eilutėje (16 × 4). Perdavus visus 64 duomenis, duomenims užfiksuoti suteikiamas kylantis impulso kraštas;Mikrovaldiklis LOE nustato 1, kad apšviestų liniją.Ekrano grandinės schema parodyta 3 paveiksle.
Modulinis dizainas
Metro transporto priemonėms keliami skirtingi reikalavimai patalpų LED ekranui, atsižvelgiant į faktinę situaciją, todėl kurdami grandinę visapusiškai atsižvelgėme į tai, tai yra, su sąlyga, kad pagrindinės funkcijos ir struktūros išliks nepakitusios, konkretūs moduliai gali būti keičiami.Dėl šios struktūros LED valdymo grandinė yra gerai išplečiama ir paprasta naudoti.
Temperatūros ir drėgmės modulis
Karštose ir lietingose vietovėse pietuose, nors automobilyje yra pastovios temperatūros kondicionierius, drėgmė taip pat yra svarbus rodiklis, kuriuo rūpinasi keleiviai.Mūsų sukurtas temperatūros ir drėgmės modulis turi temperatūros ir drėgmės matavimo funkciją.Temperatūros modulis ir temperatūros bei drėgmės modulis turi tą pačią lizdų sąsają, kurios abi yra vienos magistralės struktūros ir valdomos P1.4 prievadu, todėl patogu jas keisti.HIH3610 yra trijų gnybtų integruotas drėgmės jutiklis su išėjimo įtampa, kurį gamina Honeywell Company.DS2438 yra 10 bitų A/D keitiklis su viena magistralės ryšio sąsaja.Luste yra didelės raiškos skaitmeninis temperatūros jutiklis, kuris gali būti naudojamas drėgmės jutiklių temperatūros kompensavimui.
485 magistralės išplėtimo modulis
Kaip brandus ir pigus autobusas, 485 autobusas užima nepakeičiamą vietą pramonės ir eismo srityje.Todėl sukūrėme 485 magistralės išplėtimo modulį, kuris gali pakeisti originalų CAN modulį išoriniam ryšiui.Modulis naudoja MAXIM fotoelektrinę izoliaciją MXL1535E kaip 485 siųstuvą-imtuvą.Siekiant užtikrinti valdymo suderinamumą, tiek MXL1535E, tiek SJA1000 lustai pasirenkami naudojant P3.0.Be to, tarp RS2485 pusės ir valdiklio arba valdymo loginės pusės per transformatorių yra numatyta 2500VRMS elektros izoliacija.TVS diodo grandinė pridedama prie modulio išvesties dalies, siekiant sumažinti linijos viršįtampių trukdžius.Trumpikliai taip pat gali būti naudojami sprendžiant, ar apkrauti magistralės gnybtų varžą.
Programinės įrangos projektavimas
Sistemos programinę įrangą sudaro viršutinė kompiuterio valdymo programinė įranga ir įrenginio valdiklio valdymo programinė įranga.Viršutinė kompiuterio valdymo programinė įranga sukurta Windows22000 operacinėje platformoje naudojant C++BUILD6.0, įskaitant rodymo režimo pasirinkimą (įskaitant statinį, mirksintį, slinkimą, spausdinimą ir kt.), slinkimo krypties pasirinkimą (įskaitant slinkimą aukštyn ir žemyn bei kairėn ir slinkimas dešinėn), dinaminis rodymo greičio reguliavimas (ty teksto mirksėjimo dažnis, slinkimo greitis, spausdinimo rodymo greitis ir kt.), ekrano turinio įvestis, ekrano peržiūra ir kt.
Kai sistema veikia, sistema gali ne tik rodyti tokius simbolius kaip stoties pranešimas ir reklama pagal iš anksto nustatytus nustatymus, bet ir rankiniu būdu įvesti reikiamus ekrano simbolius.Įrenginio valdiklio valdymo programinė įranga suprogramuota KEILC of 8051 ir sutvirtinta vieno lusto kompiuterio 77E58 EEPROM.Jis daugiausia užbaigia ryšį tarp viršutinio ir apatinio kompiuterių, temperatūros ir drėgmės duomenų gavimą, I/O sąsajos valdymą ir kitas funkcijas.Faktinio veikimo metu temperatūros matavimo tikslumas siekia ± 0,5 ℃, o drėgmės matavimo tikslumas siekia ± 2% RH
Išvada
Šiame darbe pristatoma metro vidinio LED ekrano dizaino idėja, atsižvelgiant į aparatūros schemos projektavimo, loginės struktūros, sudėties bloko schemos ir tt aspektus. Suprojektavus lauko magistralės sąsajos modulį ir temperatūros drėgmės modulio sąsają, patalpų LED ekranas gali prisitaikyti prie skirtingų aplinkų reikalavimų, pasižymi geru masteliu ir universalumu.Po daugelio bandymų vidaus LED ekranas buvo naudojamas naujoje vietinio metro keleivių informavimo sistemoje, o poveikis yra geras.Praktika įrodo, kad ekranas gali puikiai užbaigti statinį kiniškų rašmenų ir grafikos ekraną bei įvairius dinaminius ekranus, pasižymi dideliu ryškumu, nemirksėjimu, paprastu loginiu valdymu ir pan., o tai visiškai atitinka metro transporto priemonių ekrano reikalavimus. dėlLED ekranai.
Paskelbimo laikas: 2022-12-16