Parlant dels principis bàsics de disseny de les pantalles de pantalla LED del metro; Les pantalles de pantalla LED d'interior, com una mena de terminal de visualització d'informació davant del públic al metro, tenen una gamma molt àmplia de valors civils i comercials.
Actualment, els vehicles de metro que operen al país estan equipats generalment amb pantalles interiors LED, però hi ha menys funcions addicionals i el contingut de la pantalla és únic. Per tal de cooperar amb l'ús del nou sistema d'informació de passatgers del metro, hem dissenyat una nova pantalla dinàmica de pantalla LED multi-de metro.
Pantalla led de metro
Pantalla led interior del metro
La pantalla no només té una varietat d'interfícies de bus per a la comunicació externa, sinó que també utilitza un únic bus i dispositius de bus I2C en el disseny del circuit de control intern.
Hi ha dos tipus de pantalles LED al metro: una es col·loca a l'exterior del vagó, s'utilitza per mostrar la secció de circulació del tren, la direcció de marxa i el nom de l'estació actual, compatible amb el xinès i l'anglès; també pot mostrar altra informació de servei segons les necessitats de l'operació; La visualització de text es pot Escollir estàtic, de desplaçament, de traducció, de cascada, d'animació i altres efectes, el nombre de caràcters mostrats és de 12 caràcters de matriu de punts de 16 × 16. L'altre és la pantalla LED interior del terminal, que es col·loca al cotxe. La pantalla LED interior del terminal pot preestablir el terminal segons els requisits de funcionament del tren i mostrar el terminal actual en temps real. També pot mostrar la temperatura actual del cotxe i mostrar caràcters. El nombre és de 8 caràcters de matriu de punts de 16×16.
Pantalla led de metro
Pantalla led de metro
Components del sistema
La pantalla del sistema de visualització LED està formada per una unitat de control de microordinador d'un sol-xip i una unitat de visualització. Una sola unitat de visualització pot mostrar 4 caràcters xinesos de 16×16. Si es produeix un sistema de visualització gràfica LED de certa mida, només s'utilitzen algunes unitats de visualització intel·ligents. Es pot realitzar el mètode de "blocs de construcció" i les unitats de visualització del sistema estan connectades per comunicació en sèrie. A més de controlar la unitat de visualització i transmetre instruccions i senyals des de l'ordinador superior, la unitat de control també inclou un sensor de temperatura digital únic-bus 18B20. Gràcies al disseny modular del circuit de control, si també es requereix mesurament d'humitat, 18b20 es pot actualitzar a un circuit modular compost per DS2438 de Dallas i HIH23610 de HoneywELl. Per tal de satisfer les necessitats de comunicació de tot el vehicle, s'adopta la comunicació del bus CAN entre l'ordinador amfitrió i cada unitat de control del vehicle.
Pantalla led interior del metro
Pantalla led interior del metro
disseny de maquinari
La unitat de visualització està formada per un panell de visualització LED i un circuit de visualització. La placa de la unitat de visualització LED és una unitat de visualització intel·ligent universal de 16 × 64 punts de matriu composta per 4 mòduls de matriu de punts. Una sola unitat de visualització pot mostrar 4 caràcters xinesos de matriu de punts de 16 × 16 a la pantalla completa. O símbol, s'adopta la comunicació en sèrie entre les unitats de visualització del sistema, de manera que el treball de tot el sistema està coordinat i unificat. El circuit de visualització consta de dos ports de cable de 16-pins, dos controladors de bus d'estat 74H245 de tres-, un 74HC04D sis inversors, dos descodificadors 74H138 de vuit i vuit pestells de canvi 74HC595. El nucli del circuit de control és el microordinador d'alta-velocitat-xip 77E58 de WINBOND, la freqüència de cristall és de 24MHz. AT29C020A és una ROM de 256K, que s'utilitza per emmagatzemar una biblioteca de caràcters xinesos de 16 × 16 punts i una taula de codis ASCII de 16 × 8 punts. L'AT24C020 és un EP2ROM basat en el bus sèrie I2C, que emmagatzema frases pre-configurades, com ara noms d'estacions de metro, salutacions, etc. La temperatura del vehicle es mesura amb un sensor de temperatura digital 18b20 d'un sol bus. SJA1000 i TJA1040 són controladors de bus CAN i transceptor respectivament.
Disseny de la unitat de circuit de control
Tot el sistema es basa en el microcontrolador dinàmic 77E58 de Winbond. 77E58 utilitza un nucli de microprocessador redissenyat. Les seves instruccions són compatibles amb la sèrie 51. Tanmateix, com que el cicle de rellotge és de només 4 cicles, la seva velocitat de funcionament és generalment més ràpida que la de la mateixa freqüència de rellotge. El 8051 tradicional s'incrementa de 2 a 3 vegades, de manera que resol els requisits de freqüència del microordinador d'un sol-xip durant la visualització dinàmica de caràcters xinesos-de gran capacitat. A més, també ve amb un gos guardià. 77E58 controla la memòria flaix AT29C020 a través del pestell 74LS373, la mida és de 256K. Com que la capacitat de memòria és superior a 64K, s'adopta el mètode d'adreçament de pàgines en el disseny, és a dir, utilitzeu P1.1 i P1.2 per seleccionar la memòria flash. Està dividit en 4 pàgines. La mida d'adreçament de cada pàgina és de 64K. A més de la selecció de xip d'AT29C020, P1.5 també garanteix que P1.1 i P1.2 no es produeixin a AT29C020 quan es multiplexen a la interfície de cable de 16-pins. Mal funcionament. El controlador CAN és la part clau de la comunicació. Per tal de millorar la capacitat anti-interferències, s'afegeix un optoacoblador 6N137-d'alta velocitat entre el controlador CAN SJA1000 i el transceptor CAN TJA1040, i el microordinador d'un sol-xip selecciona el CAN. controlador SJA1000 a P3.0. El 18B20 és un dispositiu de bus-únic. La interfície entre el dispositiu i el microordinador d'un sol-xip només ha d'ocupar un port d'E/S. Pot convertir directament la temperatura en un senyal digital i enviar-la en sèrie en un mode de codi digital de 9 bits. P1.4 es selecciona al circuit de control per completar l'aparellament. Selecció de xip 18B20 i funció de transmissió de dades. La línia de rellotge SCL i la línia de dades bidireccional SDA d'AT24C020 estan connectades respectivament al P1.6 i P1.7 del microordinador d'un sol xip. La interfície de cable de 16 pins és la part de la interfície del circuit de control i el circuit de visualització.
Connexió i control de la unitat de visualització
La part del circuit de la pantalla està connectada al port del cable de 16-pins de la part del circuit de control mitjançant el port del cable de 16-pins (1). El port de cable de 16 pins (1) transmet les instruccions i les dades del microordinador d'un sol xip al circuit de visualització LED. El cable de 16 pins (2) s'utilitza per a la connexió en cascada de múltiples pantalles de visualització. La seva connexió és bàsicament la mateixa que el port del cable de 16 pins (1), però cal tenir en compte que el terminal R està connectat al 8è terminal 74H595 DS d'esquerra a dreta de la figura 2. Quan es connecta en cascada, es connectarà en sèrie amb el port del cable de 16 pins (1) de la següent pantalla (com es mostra a la figura 1). CLK és el terminal de senyal de rellotge, STR és el terminal de tancament de fila, R és el terminal de dades, G (GND) i LOE són els terminals d'habilitació d'il·luminació de fila i A, B, C i D són els terminals de selecció de fila. Les funcions específiques de cada port són les següents: A, B, C, D són terminals de selecció de fila, que s'utilitzen per controlar les dades des de l'ordinador amfitrió fins a la fila especificada al tauler de visualització, i R és el terminal de dades, que accepta les dades transmeses pel microordinador d'un sol xip. La seqüència de treball de la unitat de visualització LED és la següent: després que el terminal de senyal de rellotge CLK rebi dades al terminal R, el circuit de control dóna artificialment un front ascendent del pols. S'utilitza un front ascendent d'un pols per bloquejar les dades; LOE el defineix el microcontrolador per il·luminar la fila. El diagrama esquemàtic del circuit de visualització es mostra a la figura 3.
Disseny modular
Els vehicles de metro tenen requisits diferents per a les pantalles de pantalla LED d'interior segons les condicions reals, de manera que ho hem considerat completament a l'hora de dissenyar el circuit, és a dir, es poden intercanviar mòduls específics amb la condició que les funcions i l'estructura principals es mantinguin sense canvis. Aquesta estructura fa que el circuit de control LED tingui una bona escalabilitat i facilitat d'ús.
Mòdul de temperatura i humitat
A les zones càlides i plujoses del sud, malgrat la temperatura constant de l'aire-acondicionat al cotxe, la humitat també és un indicador important de preocupació per als passatgers. El mòdul de temperatura i humitat que hem dissenyat té la funció de mesurar la temperatura i la humitat. El mòdul de temperatura i el mòdul de temperatura i humitat tenen la mateixa interfície de presa, i tots dos tenen una estructura de bus única, i tots dos estan controlats pel port P1.4, de manera que l'intercanvi és molt convenient. HIH3610 és un sensor d'humitat integrat de tres-terminals amb sortida de tensió produït per Honeywell. DS2438 és un convertidor A/D de 10-bits amb una interfície de comunicació de bus únic. El xip conté un sensor de temperatura digital d'alta resolució, que es pot utilitzar per a la temperatura del sensor d'humitat. compensar.
Mòdul d'expansió de bus 485
Com a autobús madur i barat, l'autobús 485 té una posició insubstituïble en l'àmbit industrial i del transport. Per aquest motiu, hem dissenyat el mòdul d'expansió de bus 485, que pot substituir el mòdul CAN original per a la comunicació externa. Aquest mòdul utilitza el MXL1535E aïllat fotoelèctricament de MAXIM com a transceptor 485. Per garantir la compatibilitat en el control, tant MXL1535E com SJA1000 es seleccionen el xip-a través de P3.0. A més, un transformador proporciona un aïllament elèctric de 2500VRMS entre el costat RS2485 i el costat del controlador o de la lògica de control. S'afegeix un circuit de díode TVS a la sortida del mòdul per reduir la interferència de sobretensió de la línia. Els ponts també es poden utilitzar per determinar si cal carregar la resistència terminal del bus.
disseny de programari
El programari del sistema es compon de programari de gestió de l'ordinador superior i programari de control del controlador de la unitat. El programari de gestió de l'ordinador superior es desenvolupa a la plataforma operativa Windows22000 utilitzant C plus plus BUILD6.0, inclosa la selecció del mode de visualització (incloent-hi estàtic, intermitent, desplaçament, escriptura, etc.), selecció de direcció de desplaçament (incloent-hi cap amunt). desplaçament cap avall i desplaçament esquerra i dreta), ajust dinàmic de la velocitat de visualització (és a dir, freqüència de parpelleig del text, velocitat de desplaçament, velocitat de visualització d'escriptura, etc.), entrada de contingut de visualització i visualització prèvia, etc.
Quan el sistema s'està executant, el sistema no només pot mostrar caràcters com ara anuncis d'emissores, anuncis, etc. segons el preajust, sinó que també pot introduir manualment els caràcters de visualització necessaris. El programari de control del controlador de la unitat adopta la programació 8051 KEILC, solidificada a l'EEPROM del xip únic{-77E58, i completa principalment les funcions de comunicació entre els ordinadors superiors i inferiors, l'adquisició de dades de temperatura i humitat i control de la interfície d'E/S. En funcionament real, la precisió de la mesura de la temperatura arriba a ± 0,5 graus i la precisió de la mesura de la humitat arriba al ± 2 per cent d'HR.
en conclusió
Des del disseny esquemàtic de maquinari, l'estructura lògica, el diagrama de blocs de composició, etc., s'introdueixen les idees de disseny de la pantalla LED interior del metro. Mitjançant el disseny del mòdul d'interfície de bus de camp i la interfície del mòdul de temperatura i humitat, la pantalla LED interior pot adaptar-se a diferents entorns. Exigència, amb bona escalabilitat i versatilitat. Després de moltes proves, la pantalla LED interior s'ha instal·lat al nou sistema d'informació de passatgers del metro domèstic per a ús de prova, i l'efecte és bo. La pràctica ha demostrat que la pantalla de visualització pot completar bé la visualització estàtica de caràcters i gràfics xinesos i diverses pantalles dinàmiques, i té les característiques d'alta brillantor, sense parpelleig i control lògic senzill, que compleix plenament els requisits de visualització dels vehicles del metro a la pantalla. Pantalla LED.
