Basisontwerpprijs van LED-scherm in de metro
Het basisontwerpprincipe van het ondergrondse led-scherm; Als een openbaar georiënteerde informatie-schermterminal in de metro heeft het binnenshuis led-scherm een zeer breed scala aan civiele en commerciële waarde.
Momenteel zijn in China werkende metrovoertuigen over het algemeen uitgerust met een indoor led-display, maar er zijn weinig extra functies en één-scherm-display-inhoud.Om samen te werken met het gebruik van het nieuwe metro-passagiersinformatiesysteem, hebben we een nieuw multi bus metro LED dynamisch display scherm ontworpen.
Het scherm heeft niet alleen meerdere bus-interfaces in externe communicatie, maar gebruikt ook single bus en I2C-busapparaten in het ontwerp van het interne besturingscircuit.
Er zijn twee soortenLED-schermenin de metro: een op de buitenzijde van de wagon geplaatst om het rijgedeelte van de trein, de rijrichting en de huidige naam van het station weer te geven, die in het Chinees en het Engels verenigbaar is;Andere service-informatie kan ook worden weergegeven volgens de operationele behoeftenDe tekstweergave kan statisch, scrollend, vertaald, waterval, animatie en andere effecten zijn, en het aantal weergegeven tekens is 16 × 12 16 dot matrix tekens.De andere is het terminal indoor LED displayHet LED-scherm in het interieur van de terminal kan de terminal vooraf instellen volgens de eisen van de treinoperatie en de huidige terminal in realtime weergeven.evenals de huidige temperatuur in de trein, met 16 tekens × acht 16 puntmatrixtekens.
Samenstelling van het systeem
Het scherm van het LED-displaysysteem bestaat uit een microcomputersysteem met één chip en een display-eenheid, die 16 × 16 Chinese tekens kan weergeven.Als een bepaald formaat van LED-beeldschermsysteem wordt geproduceerdHet systeem is gebaseerd op de methode van "building blocks" en kan worden gerealiseerd door gebruik te maken van verschillende intelligente display-eenheden.Naast het bedienen van de display-eenheid en het verzenden van de instructies en signalen van de bovenste computer, is de bedieningseenheid ook voorzien van een digitale temperatuursensor met één bus 18B20.18b20 kan worden geüpgraded naar het modulecircuit dat bestaat uit DS2438 van Dallas en HIH23610 van HoneywELLOm aan de communicatiebehoeften van het gehele voertuig te voldoen, wordt de CAN-bus gebruikt voor de communicatie tussen de bovenste computer en elke bedieningseenheid in het voertuig.
hardwareontwerp
De display-eenheid bestaat uit een LED-displaypaneel en een displaycircuit.een enkele display-eenheid kan 4 16 × 16 dot matrix Chinese tekens of symbolen weergeven. Er wordt seriecommunicatie gebruikt tussen de display-eenheden in het systeem, zodat het werk van het gehele systeem wordt gecoördineerd en verenigd.twee 74H245 driestate buschauffeursDe kern van het besturingscircuit is de hogesnelheids microcontroller 77E58 van WINBOND.en de kristalfrequentie is 24MHz AT29C020A is een 256K ROM voor het opslaan van 16 × 16 dot matrix Chinese tekens bibliotheek en 16 × 8 dot matrix ASCII code tabel. AT24C020 is een EP2ROM gebaseerd op I2C-seriebus, die vooraf ingestelde instructies opslaat, zoals metrostationsnamen, begroetingen, enz.De temperatuur in het voertuig wordt gemeten door de digitale temperatuursensor 18b20 voor een enkele bus. SJA1000 en TJA1040 zijn respectievelijk CAN buscontroller en transceiver.
Ontwerp van de besturingseenheid
Het hele systeem heeft als kern de dynamische microcontroller 77E58 van Winbond. De 77E58 heeft een opnieuw ontworpen microprocessorkern en zijn instructies zijn compatibel met de serie 51.omdat de klokcyclus slechts 4 cycli is, is de snelheid van het draaien in het algemeen 2~3 keer hoger dan de traditionele 8051 bij dezelfde klokfrequentie.de frequentievereisten voor de microcontroller bij het dynamische weergeven van grote Chinese karakters zijn goed opgelostDe 77E58 bedient het flashgeheugen AT29C020 via het slot 74LS373, met een grootte van 256K.het ontwerp gebruikt de paging-adresseringsmethode, dat wil zeggen, P1.1 en P1.2 worden gebruikt om pagina's te selecteren voor het flashgeheugen, dat in vier pagina's is verdeeld.5 zorgt ervoor dat P1.1 en P1.2 veroorzaken geen storing van de AT29C020 wanneer zij worden hergebruikt op de 16-pin platte kabelinterface.Om het vermogen tegen interferentie te verbeteren, wordt een 6N137 hogesnelheidsoptocoupler toegevoegd tussen de CAN-controller SJA1000 en de CAN-transceiver TJA1040. De microcontroller selecteert de CAN-controller SJA1000-chip via P3.0. 18B20 is een enkelvoudig busapparaat. Het heeft slechts één I/O-poort nodig voor de interface tussen het apparaat en de microcontroller.Het kan de temperatuur direct omzetten in een digitaal signaal en het seriële output in een 9-bit digitale code modusP1.4 wordt geselecteerd in het besturingscircuit om de chipselectie en gegevensoverdracht van 18B20 te voltooien.De klokkabel SCL en de tweerichtingsgegevenskabel SDA van AT24C020 zijn respectievelijk aangesloten op P1.6 en P1.7.16 pinvlakdraadinterfaces van de microcontroller, die de interfacepartijen zijn van het besturingscircuit en het beeldschermcircuit.
Verbinding en besturing van de display-eenheid
Het schakelgedeelte van het scherm wordt via het schakelgedeelte van het besturingssysteem met 16 pinnen aan de platdraadpoort van het besturingssysteem verbonden (1),met een vermogen van meer dan 10 W,De 16 pin flatrader (2) wordt gebruikt voor het cascaden van meerdere schermen.maar opgemerkt dient te worden dat het R-einde van de 74H595 van links naar rechts in figuur 2 verbonden is met het DS-einde van de achtste 74H595.Bij cascading wordt het in serie verbonden met de 16-pin platte kabel (1) poort van het volgende scherm (zoals weergegeven in figuur 1).,R is de gegevensterminal, G (GND) en LOE zijn de lichtschakelterminals en A, B, C, D zijn de lichtschakelterminals.D zijn rijenselectie-terminals, die worden gebruikt om de specifieke verzending van gegevens van de bovenste computer naar de aangewezen rij op het schermpaneel te regelen en R is de gegevensterminal,die de door de microcontroller verzonden gegevens accepteertDe werkingsvolgorde van de LED-display is als volgt: nadat de CLK-kloksignaalterminal op de R-terminal gegevens heeft ontvangen, geeft de besturingscircuit handmatig een puls stijgende rand.en de STR is in een rij met gegevens (16 × 4) Nadat alle 64 gegevens zijn verzonden, wordt een stijgende kant van de puls gegeven om de gegevens te vergrendelen; de LOE wordt door de microcontroller op 1 ingesteld om de lijn te verlichten. Het schematische schema van het schermcircuit wordt getoond in figuur 3.
Modulair ontwerp
Metrovoertuigen hebben verschillende vereisten voor indoor led display volgens de werkelijke situatie, dus we hebben hier volledig rekening mee gehouden bij het ontwerpen van het circuit, dat wil zeggen,op voorwaarde dat de belangrijkste functies en structuren onveranderd blijvenDeze structuur zorgt ervoor dat de LED-besturingscircuit een goede uitbreidbaarheid en gebruiksgemak heeft.
Temperatuur- en luchtvochtigheidsmodule
In de warme en regenachtige gebieden in het zuiden is de luchtvochtigheid ook een belangrijke indicator waar passagiers om geven, hoewel er in de auto een airconditioner met een constante temperatuur is.De door ons ontworpen temperatuur- en luchtvochtigheidsmodule heeft de functie om temperatuur en luchtvochtigheid te metenDe temperatuurmodule en de temperatuur- en vochtigheidsmodule hebben dezelfde aansluiting, beide zijn enkelvoudige busstructuren en worden door P1.4-poort bestuurd.Dus het is handig om ze te ruilen.. HIH3610 is een drie-terminal geïntegreerde vochtigheidssensor met spanningsuitgang geproduceerd door Honeywell Company. DS2438 is een 10 bit A/D converter met een enkele buscommunicatie-interface.De chip bevat een hoge resolutie digitale temperatuur sensor, die kan worden gebruikt voor temperatuurcompensatie van vochtigheidssensoren.
485 bus uitbreidingsmodule
Als een volwassen en goedkope bus heeft 485 een onvervangbare positie in het industriële veld en het verkeersveld.die de oorspronkelijke CAN-module voor externe communicatie kan vervangenDe module maakt gebruik van MAXIM's foto-elektrische isolatie MXL1535E als de 485 transceiver. Om controlecompatibiliteit te waarborgen, worden zowel MXL1535E als SJA1000 chip geselecteerd via P3.0Bovendien wordt 2500VRMS elektrische isolatie geleverd tussen RS2485-zijde en controller- of controle-logicasijde via transformator.TVS-diodescircuit wordt aan het uitgangsdeel van de module toegevoegd om de storing van lijnspanningen te verminderen. Jumpers kunnen ook worden gebruikt om te beslissen of de busterminal weerstand moet worden geladen.
Ontwerp van software
De systeemsoftware bestaat uit de bovenste computerbeheerssoftware en de besturingssoftware van de unitcontroller.De bovenste computerbeheerssoftware is ontwikkeld op het Windows22000-besturingsplatform met behulp van C++BUILD6.0, met inbegrip van de selectie van de weergave (met inbegrip van statische, knipperende, scrollen, typen, enz.), de selectie van de scrollrichting (met inbegrip van scrollen naar boven en naar beneden en naar links en rechts),dynamische schermversnellingsregeling (i).bv. flitsfrequentie van tekst, scrollingssnelheid, schrijfsnelheid, enz.), invoer van inhoud, weergave van het beeldscherm, enz.
Wanneer het systeem draait, kan het systeem niet alleen de tekens zoals station aankondiging en reclame weergeven volgens de vooraf ingestelde instellingen,maar ook handmatig invoeren van de vereiste weergave tekensDe besturingssoftware van de unit controller is geprogrammeerd door KEILC van 8051 en is vastgelegd in de EEPROM van de single chip computer 77E58.Het maakt vooral de communicatie tussen de bovenste en onderste computers af., gegevensverzameling van temperatuur en vochtigheid, I/O-interfacecontrole en andere functies.5 °C en de vochtigheidsmetingsnauwkeurigheid ± 2% RH
Conclusies
Dit artikel introduceert het ontwerpidee van het ondergrondse LED-display in de binnenruimte vanuit de aspecten van hardware-schematisch diagramontwerp, logische structuur, compositieblokdiagram, enz.Door het ontwerp van de interfacemodule voor veldbussen en de interfacemodule voor temperatuurvochtigheid, het indoor LED-scherm kan zich aanpassen aan de vereisten van verschillende omgevingen en heeft een goede schaalbaarheid en veelzijdigheid.het indoor led display scherm is gebruikt in het nieuwe passagiersinformatiesysteem van de binnenlandse metroDe praktijk bewijst dat het beeldscherm het statische weergeven van Chinese tekens en afbeeldingen en diverse dynamische weergaven goed kan voltooien,en heeft de kenmerken van een hoge helderheid, geen flikker, eenvoudige logische besturing, enz., die volledig voldoet aan de displayvereisten van metrovoertuigen voorLED-schermen.