Snakker om de grunnleggende designprinsippene for t-bane-ledede skjermer; innendørs LED-skjermer, som en slags informasjonsterminal som vender mot publikum i T-banen, har et veldig bredt spekter av sivile og kommersielle verdier.
For tiden er T-banekjøretøyene som opererer i landet generelt utstyrt med innendørs LED-skjermer, men det er færre tilleggsfunksjoner, og skjermvisningsinnholdet er enkelt. For å samarbeide med bruken av det nye passasjerinformasjonssystemet for T-banen, designet vi en ny dynamisk LED-skjerm med multi-buss.
Subway ledet display
Subway innendørs LED-skjerm
Displayet har ikke bare en rekke bussgrensesnitt for ekstern kommunikasjon, men bruker også enkeltbuss- og I2C-bussenheter i utformingen av den interne kontrollkretsen.
Det er to typer LED-skjermer på t-banen: en er plassert på utsiden av vognen, brukes til å vise togseksjonen, kjøreretningen og navnet på gjeldende stasjon, kompatibel med kinesisk og engelsk; den kan også vise annen serviceinformasjon i henhold til operasjonens behov; tekstvisning kan velges statisk, rulling, oversettelse, fossefall, animasjon og andre effekter, antall viste tegn er 12 16×16 matrisetegn. Den andre er terminalen innendørs LED-display, som er plassert i bilen. Terminalens innendørs LED-display kan forhåndsinnstille terminalen i henhold til togdriftskravene og vise gjeldende terminal i sanntid. Den kan også vise gjeldende temperatur i bilen og vise tegn. Tallet er 8 16×16 matrisetegn.
Subway ledet display
Subway ledet display
Systemkomponenter
LED-skjermsystemskjermen består av en enkelt-brikke mikrodatamaskinkontrollenhet og en displayenhet. En enkelt skjermenhet kan vise 4 kinesiske tegn på 16×16. Hvis det produseres et LED-grafisk displaysystem i en viss størrelse, brukes kun et antall intelligente displayenheter. Metoden for "byggeklosser" kan realiseres, og displayenhetene i systemet er koblet sammen med seriell kommunikasjon. I tillegg til å kontrollere displayenheten og sende instruksjoner og signaler fra den øvre datamaskinen, har kontrollenheten også en enkelt-buss digital temperatursensor 18B20. Takket være den modulære utformingen av kontrollkretsen, hvis fuktighetsmåling også er nødvendig, kan 18b20 oppgraderes til en modulær krets som består av Dallas sin DS2438 og HoneywELl sin HIH23610. For å møte kommunikasjonsbehovene til hele kjøretøyet, blir CAN-busskommunikasjon tatt i bruk mellom vertsdatamaskinen og hver kontrollenhet i kjøretøyet.
Subway innendørs LED-skjerm
Subway innendørs LED-skjerm
maskinvaredesign
Displayenheten er sammensatt av et LED-displaypanel og en displaykrets. LED-displayenhetskortet er en 16×64 dot matrix universell intelligent displayenhet som består av 4 punktmatrisemoduler. En enkelt skjermenhet kan vise 4 kinesiske tegn på 16×16 punktmatrise på fullskjerm. Eller symbol, seriell kommunikasjon tas i bruk mellom displayenhetene i systemet, slik at hele systemets arbeid er koordinert og enhetlig. Skjermkretsen består av to 16-pinners kabelporter, to 74H245 tre-busdrivere, en 74HC04D seks invertere, to 74H138 åtte dekodere og åtte 74HC595 skiftlåser. Kjernen i kontrollkretsen er WINBONDs høyhastighets enkelt-brikke mikrodatamaskin 77E58, krystallfrekvensen er 24MHz. AT29C020A er en 256K ROM som brukes til å lagre 16×16 punktmatrise kinesisk tegnbibliotek og 16×8 punktmatrise ASCII-kodetabell. AT24C020 er en EP2ROM basert på I2C seriell buss, som lagrer forhåndsinnstilte setninger, for eksempel navn på t-banestasjoner, hilsener osv. Temperaturen i kjøretøyet måles av en digital temperatursensor 18b20 av enkeltbusstypen. SJA1000 og TJA1040 er henholdsvis CAN-bus-kontroller og transceiver.
Utforming av kontrollkretsenhet
Hele systemet er basert på Winbonds dynamiske mikrokontroller 77E58. 77E58 bruker en redesignet mikroprosessorkjerne. Instruksjonene er kompatible med 51-serien. Imidlertid, siden klokkesyklusen bare er 4 sykluser, er driftshastigheten generelt raskere enn den for samme klokkefrekvens. Den tradisjonelle 8051 økes med 2~3 ganger, så den løser frekvenskravene til mikrodatamaskinen med enkelt-brikke under dynamisk visning av kinesiske tegn med stor-kapasitet. I tillegg følger det også med en vakthund. 77E58 kontrollerer flashminnet AT29C020 gjennom låsen 74LS373, størrelsen er 256K. Fordi minnekapasiteten er større enn 64K, blir sideadresseringsmetoden tatt i bruk i designet, det vil si bruk P1.1 og P1.2 for å sidevelge flashminnet. Den er delt inn i 4 sider. Adresseringsstørrelsen på hver side er 64K. I tillegg til brikkevalget til AT29C020, sikrer P1.5 også at P1.1 og P1.2 ikke blir forårsaket til AT29C020 når de multiplekses på 16--kabelgrensesnittet. Feildrift. CAN-kontrolleren er nøkkeldelen av kommunikasjonen. For å forbedre anti-interferensevnen legges det til en 6N137 høy-optokobler mellom CAN-kontrolleren SJA1000 og CAN-transceiveren TJA1040, og mikrodatamaskinen med enkelt-brikke velger CAN kontroller SJA1000 til og med P3.0. 18B20 er en enkelt-bussenhet. Grensesnittet mellom enheten og mikrodatamaskinen med enkelt-brikke trenger bare å oppta én I/O-port. Den kan konvertere temperaturen direkte til et digitalt signal og sende den ut i serie i en 9-bits digital kodemodus. P1.4 er valgt i kontrollkretsen for å fullføre sammenkoblingen. 18B20 brikkevalg og dataoverføringsfunksjon. Klokkelinjen SCL og den toveis datalinjen SDA til AT24C020 er henholdsvis koblet til P1.6 og P1.7 til enkeltbrikkemikrodatamaskinen. 16-pins kabelgrensesnittet er grensesnittdelen av kontrollkretsen og displaykretsen.
Displayenhet tilkobling og kontroll
Skjermkretsdelen er koblet til 16--kabelporten på kontrollkretsdelen gjennom 16--kabelporten (1). Den 16-pinners kabelporten (1) overfører instruksjonene og dataene til enkeltbrikke-mikrodatamaskinen til LED-skjermkretsen. Den 16-pinners kabelen (2) ) Brukes til kaskade av flere skjermer. Tilkoblingen er i utgangspunktet den samme som 16-pins kabelporten (1), men det skal bemerkes at R-terminalen er koblet til den åttende 74H595 DS-terminalen fra venstre til høyre i figur 2. Ved kaskadekobling vil den kobles i serie med 16-pinners kabel (1) porten på neste skjerm (som vist i figur 1). CLK er klokkesignalterminalen, STR er radlåsterminalen, R er dataterminalen, G (GND) og LOE er radlysaktiveringsterminalene, og A, B, C og D er radvalgterminalene. De spesifikke funksjonene til hver port er som følger: A, B, C, D er radvalgterminaler, som brukes til å kontrollere dataene fra vertsdatamaskinen til den spesifiserte raden på skjermpanelet, og R er dataterminalen, som aksepterer dataene som overføres av mikrodatamaskinen med én brikke. Arbeidssekvensen til LED-displayenheten er som følger: Etter at CLK-klokkesignalterminalen mottar en data på R-terminalen, gir styrekretsen kunstig en stigende flanke av pulsen. En stigende flanke av en puls brukes til å låse dataene; LOE stilles inn av mikrokontrolleren for å lyse opp raden. Skjemaet for displaykretsen er vist i figur 3.
Modulær design
Metro-kjøretøyer har forskjellige krav til innendørs LED-skjermer i henhold til faktiske forhold, så vi har fullt ut vurdert dette ved utformingen av kretsen, det vil si at spesifikke moduler kan byttes under forutsetning av at hovedfunksjonene og strukturen forblir uendret. Denne strukturen gjør at LED-kontrollkretsen har god skalerbarhet og brukervennlighet.
Temperatur- og fuktighetsmodul
I de varme og regnfulle områdene i sør, til tross for konstant temperatur-luftkondisjonering i bilen, er fuktighet også en viktig indikator for bekymring for passasjerene. Temperatur- og fuktighetsmodulen vi har designet har som funksjon å måle temperatur og fuktighet. Temperaturmodulen og temperatur- og fuktighetsmodulen har samme kontaktgrensesnitt, og begge har en enkelt bussstruktur, og begge styres av P1.4-porten, så utvekslingen er veldig praktisk. HIH3610 er en tre-integrert fuktighetssensor med spenningsutgang produsert av Honeywell. DS2438 er en 10-bit A/D-omformer med et enkelt busskommunikasjonsgrensesnitt. Brikken inneholder en høyoppløselig digital temperatursensor, som kan brukes til fuktighetssensorens temperatur. kompensere.
485 buss utvidelsesmodul
Som en moden og billig buss har 485-bussen en uerstattelig posisjon i industrifeltet og transportfeltet. Av denne grunn konstruerte vi 485 buss-utvidelsesmodulen, som kan erstatte den originale CAN-modulen for ekstern kommunikasjon. Denne modulen bruker MAXIMs fotoelektrisk isolerte MXL1535E som 485 transceiver. For å sikre kompatibilitet i kontrollen, er både MXL1535E og SJA1000 chip-valgt gjennom P3.0. I tillegg gir en transformator 2500VRMS elektrisk isolasjon mellom RS2485-siden og kontrolleren eller kontrolllogikksiden. En TVS-diodekrets er lagt til utgangen på modulen for å redusere linjestøtsinterferens. Jumpere kan også brukes til å bestemme om terminalmotstanden til bussen skal belastes.
programvaredesign
Systemprogramvaren er sammensatt av programvare for administrasjon av øvre datamaskin og kontrollprogramvare for enhetskontroller. Programvaren for administrasjon av den øvre datamaskinen er utviklet på Windows22000-operativplattformen ved bruk av C plus pluss BUILD6.0, inkludert valg av visningsmodus (inkludert statisk, blinkende, rulling, skriving, etc.), valg av rulleretning (inkludert oppover). og nedrulling og venstre- og høyrerulling), Dynamisk visningshastighetsjustering (dvs. tekstblinkfrekvens, rullehastighet, skrivevisningshastighet, etc.), visningsinnhold og forhåndsvisning av skjermen, etc.
Når systemet kjører, kan systemet ikke bare vise tegn som stasjonskunngjøringer, annonser osv. i henhold til forhåndsinnstillingen, men også manuelt legge inn de nødvendige displaytegnene. Enhetskontroller-kontrollprogramvaren tar i bruk 8051 KEILC-programmering, størknet i EEPROM-en til den enkle-brikken 77E58, og fullfører hovedsakelig funksjonene for kommunikasjon mellom øvre og nedre datamaskiner, datainnsamling av temperatur og fuktighet og I/O-grensesnittkontroll. I faktisk drift når temperaturmålenøyaktigheten ±0,5 grader, og fuktighetsmålingsnøyaktigheten når ±2 prosent RF.
for å konkludere
Fra skjematisk design av maskinvare, logisk struktur, sammensetningsblokkdiagram, etc., introduseres designideene til t-banens innendørs LED-skjerm. Gjennom utformingen av feltbuss-grensesnittmodulen og temperatur- og fuktighetsmodulgrensesnittet, kan det innendørs LED-displayet tilpasse seg forskjellige miljøer. Krav, med god skalerbarhet og allsidighet. Etter mange tester har den innendørs LED-skjermen blitt installert i det innenlandske T-banens nye passasjerinformasjonssystem for prøvebruk, og effekten er god. Praksis har vist at skjermen godt kan fullføre den statiske visningen av kinesiske tegn og grafikk og forskjellige dynamiske skjermer, og har egenskapene til høy lysstyrke, ingen flimmer og enkel logikkkontroll, som fullt ut oppfyller skjermkravene til T-banekjøretøyer på LED-skjerm.
