Prinsip reka bentuk asas skrin paparan yang diketuai dalam kereta api bawah tanah
Prinsip reka bentuk asas kereta bawah tanah membawa skrin paparan;Sebagai terminal paparan maklumat berorientasikan awam di kereta bawah tanah, paparan dipimpin dalaman mempunyai julat nilai sivil dan komersial yang sangat luas.
Pada masa ini, kenderaan bawah tanah yang beroperasi di china biasanya dilengkapi dengan paparan led dalaman, tetapi terdapat beberapa fungsi tambahan dan kandungan paparan skrin tunggal.Untuk bekerjasama dengan penggunaan sistem maklumat penumpang metro baharu, kami telah mereka bentuk skrin paparan dinamik LED metro berbilang bas baharu.
Skrin paparan bukan sahaja mempunyai berbilang antara muka bas dalam komunikasi luaran, tetapi juga menggunakan bas tunggal dan peranti bas I2C dalam reka bentuk litar kawalan dalaman.
Terdapat dua jenisSkrin LEDdi kereta bawah tanah: satu diletakkan di luar gerabak untuk memaparkan bahagian larian kereta api, arah larian dan nama stesen semasa, yang serasi dengan bahasa Cina dan Inggeris;Maklumat perkhidmatan lain juga boleh dipaparkan mengikut keperluan operasi;Paparan teks boleh menjadi statik, menatal, terjemahan, air terjun, animasi dan kesan lain, dan bilangan aksara yang dipaparkan ialah 16 × 12 16 aksara matriks titik.Yang lain ialah paparan LED dalaman terminal, yang diletakkan di dalam kereta api.Paparan LED dalaman terminal boleh pratetap terminal mengikut keperluan operasi kereta api, dan memaparkan terminal semasa dalam masa nyata, serta suhu semasa dalam kereta api, dengan 16 aksara × Lapan 16 aksara matriks titik.
Komposisi sistem
Skrin sistem paparan LED terdiri daripada unit kawalan mikrokomputer cip tunggal dan unit paparan.Satu unit paparan tunggal boleh memaparkan 16 × 16 aksara Cina.Jika saiz tertentu sistem paparan grafik LED dihasilkan, ia boleh direalisasikan dengan menggunakan beberapa unit paparan pintar dan kaedah "blok binaan".Komunikasi bersiri digunakan antara unit paparan dalam sistem.Selain mengawal unit paparan dan menghantar arahan dan isyarat komputer atas, unit kawalan juga dibenamkan dengan sensor suhu digital bas tunggal 18B20.Terima kasih kepada reka bentuk modul litar kawalan, jika terdapat keperluan untuk pengukuran kelembapan, 18b20 boleh dinaik taraf kepada litar modul yang terdiri daripada DS2438 dari Dallas dan HIH23610 dari HoneywELL.Bagi memenuhi keperluan komunikasi keseluruhan kenderaan, bas CAN digunakan untuk komunikasi antara komputer atas dan setiap unit kawalan dalam kenderaan.
reka bentuk perkakasan
Unit paparan terdiri daripada panel paparan LED dan litar paparan.Papan unit paparan LED terdiri daripada 4 modul matriks titik × 64 unit paparan pintar universal matriks titik, unit paparan tunggal boleh memaparkan 4 16 × 16 matriks titik aksara atau simbol Cina.Komunikasi bersiri digunakan antara unit paparan dalam sistem, supaya kerja keseluruhan sistem diselaraskan dan disatukan.Litar paparan terdiri daripada dua port kabel rata 16 pin, dua pemandu bas tristate 74H245, satu enam penyongsang 74HC04D, dua dekoder 74H138 dan lapan selak syif 74HC595.Teras litar kawalan ialah mikropengawal berkelajuan tinggi 77E58 WINBOND, dan frekuensi kristal ialah 24MHz AT29C020A ialah ROM 256K untuk menyimpan perpustakaan aksara Cina 16 × 16 matriks titik dan jadual kod ASCII matriks 16 × 8 titik.AT24C020 ialah EP2ROM berdasarkan bas bersiri I2C, yang menyimpan penyata pratetap, seperti nama stesen kereta api bawah tanah, salam, dll. Suhu dalam kenderaan diukur oleh sensor suhu digital bas tunggal 18b20.SJA1000 dan TJA1040 adalah pengawal bas CAN dan transceiver masing-masing.
Reka bentuk unit litar kawalan
Keseluruhan sistem mengambil mikropengawal dinamik 77E58 Winbond sebagai teras.77E58 menggunakan teras mikropemproses yang direka bentuk semula, dan arahannya serasi dengan siri 51.Walau bagaimanapun, kerana kitaran jam hanya 4 kitaran, kelajuan lariannya biasanya 2~3 kali lebih tinggi daripada 8051 tradisional pada frekuensi jam yang sama.Oleh itu, keperluan kekerapan untuk mikropengawal dalam paparan dinamik aksara Cina berkapasiti besar diselesaikan dengan baik, dan pengawas juga disediakan.77E58 mengawal memori denyar AT29C020 melalui selak 74LS373, dengan saiz 256K.Memandangkan kapasiti memori lebih besar daripada 64K, reka bentuk menggunakan kaedah pengalamatan halaman, iaitu, P1.1 dan P1.2 digunakan untuk memilih halaman untuk memori kilat, yang dibahagikan kepada empat halaman.Saiz pengalamatan setiap halaman ialah 64K.Selain memilih cip AT29C020, P1.5 memastikan bahawa P1.1 dan P1.2 tidak akan menyebabkan salah operasi AT29C020 apabila ia digunakan semula pada antara muka kabel rata 16 pin.Pengawal CAN adalah bahagian penting komunikasi.Untuk meningkatkan keupayaan anti-gangguan, optocoupler berkelajuan tinggi 6N137 ditambah antara pengawal CAN SJA1000 dan transceiver CAN TJA1040.Pengawal mikro memilih cip pengawal CAN SJA1000 melalui P3.0.18B20 ialah peranti bas tunggal.Ia hanya memerlukan satu port I/O untuk antara muka antara peranti dan mikropengawal.Ia boleh terus menukar suhu kepada isyarat digital dan mengeluarkannya secara bersiri dalam mod kod digital 9-bit.P1.4 dipilih dalam litar kawalan untuk melengkapkan pemilihan cip dan fungsi penghantaran data 18B20.Kabel jam SCL dan kabel data dwiarah SDA AT24C020 masing-masing disambungkan ke antara muka wayar rata pin P1.6 dan P1.7.16 bagi mikropengawal, yang merupakan bahagian antara muka litar kawalan dan litar paparan.
Paparkan sambungan dan kawalan unit
Bahagian litar paparan disambungkan dengan port wayar rata 16 pin bahagian litar kawalan melalui port wayar rata 16 pin (1), yang menghantar arahan dan data mikropengawal ke litar paparan LED.Wayar rata 16 pin (2) digunakan untuk melata berbilang skrin paparan.Sambungannya pada asasnya sama dengan port wayar rata 16 pin (1), tetapi perlu diperhatikan bahawa hujung Rnya disambungkan ke hujung DS 74H595 kelapan dari kiri ke kanan dalam Rajah 2, Apabila melata, ia akan menjadi disambungkan secara bersiri dengan port kabel rata 16 pin (1) pada skrin paparan seterusnya (seperti ditunjukkan dalam Rajah 1).CLK ialah terminal isyarat jam, STR ialah terminal selak baris, R ialah terminal data, G (GND) dan LOE ialah terminal pemboleh lampu baris, dan A, B, C, D ialah terminal pilih baris.Fungsi khusus setiap port adalah seperti berikut: A, B, C, D ialah terminal pemilihan baris, yang digunakan untuk mengawal penghantaran data khusus dari komputer atas ke baris yang ditetapkan pada panel paparan, dan R ialah data terminal, yang menerima data yang dihantar oleh mikropengawal.Urutan kerja unit paparan LED adalah seperti berikut: selepas terminal isyarat jam CLK menerima data di terminal R, litar kawalan secara manual memberikan kelebihan denyut nadi, dan STR berada dalam deretan data (16 × 4) Selepas semua 64 data dihantar, kelebihan nadi yang semakin meningkat diberikan untuk menyelak data;LOE ditetapkan kepada 1 oleh mikropengawal untuk menyalakan talian.Gambarajah skematik litar paparan ditunjukkan dalam Rajah 3.
Reka bentuk modular
Kenderaan Metro mempunyai keperluan yang berbeza untuk paparan led dalaman mengikut keadaan sebenar, jadi kami telah mempertimbangkan sepenuhnya perkara ini semasa mereka bentuk litar, iaitu, di bawah syarat memastikan fungsi dan struktur utama kekal tidak berubah, modul tertentu boleh ditukar ganti.Struktur ini menjadikan litar kawalan LED mempunyai kebolehluasan dan kemudahan penggunaan yang baik.
Modul suhu dan kelembapan
Di kawasan yang panas dan hujan di selatan, walaupun terdapat penghawa dingin suhu malar di dalam kereta, kelembapan juga merupakan petunjuk penting yang diambil berat oleh penumpang.Modul suhu dan kelembapan yang direka oleh kami mempunyai fungsi untuk mengukur suhu dan kelembapan.Modul suhu dan modul suhu dan kelembapan mempunyai antara muka soket yang sama, kedua-duanya adalah struktur bas tunggal dan dikawal oleh port P1.4, jadi mudah untuk menukarnya.HIH3610 ialah penderia kelembapan bersepadu tiga terminal dengan output voltan yang dihasilkan oleh Syarikat Honeywell.DS2438 ialah penukar A/D 10 bit dengan antara muka komunikasi bas tunggal.Cip ini mengandungi penderia suhu digital resolusi tinggi, yang boleh digunakan untuk pampasan suhu penderia kelembapan.
485 modul pengembangan bas
Sebagai bas yang matang dan murah, bas 485 mempunyai kedudukan yang tidak boleh diganti dalam bidang perindustrian dan medan trafik.Oleh itu, kami telah mereka bentuk modul pengembangan bas 485, yang boleh menggantikan modul CAN asal untuk komunikasi luaran.Modul ini menggunakan pengasingan fotoelektrik MAXIM MXL1535E sebagai transceiver 485.Untuk memastikan keserasian kawalan, kedua-dua MXL1535E dan SJA1000 dipilih cip melalui P3.0.Selain itu, pengasingan elektrik 2500VRMS disediakan antara sisi RS2485 dan bahagian pengawal atau kawalan logik melalui pengubah.Litar diod TVS ditambah pada bahagian output modul untuk mengurangkan gangguan lonjakan talian.Pelompat juga boleh digunakan untuk memutuskan sama ada untuk memuatkan rintangan terminal bas.
Reka bentuk perisian
Perisian sistem terdiri daripada perisian pengurusan komputer atas dan perisian kawalan pengawal unit.Perisian pengurusan komputer atas dibangunkan pada platform pengendalian Windows22000 menggunakan C++ BUILD6.0, termasuk pemilihan mod paparan (termasuk statik, berkelip, menatal, menaip, dll.), pemilihan arah menatal (termasuk menatal ke atas dan ke bawah dan ke kiri dan menatal kanan), pelarasan kelajuan paparan dinamik (iaitu kekerapan berkelip teks, kelajuan menatal, kelajuan paparan menaip, dsb.), input kandungan paparan, pratonton paparan, dsb.
Apabila sistem berjalan, sistem bukan sahaja boleh memaparkan aksara seperti pengumuman stesen dan iklan mengikut tetapan pratetap, tetapi juga secara manual memasukkan aksara paparan yang diperlukan.Perisian kawalan pengawal unit diprogramkan oleh KEILC 8051 dan diperkukuh dalam EEPROM komputer cip tunggal 77E58.Ia terutamanya melengkapkan komunikasi antara komputer atas dan bawah, pemerolehan data suhu dan kelembapan, kawalan antara muka I/O dan fungsi lain.Semasa operasi sebenar, ketepatan pengukuran suhu mencapai ± 0.5 ℃ dan ketepatan pengukuran kelembapan mencapai ± 2% RH
Kesimpulan
Kertas kerja ini memperkenalkan idea reka bentuk skrin paparan LED dalaman kereta bawah tanah dari aspek reka bentuk rajah skematik perkakasan, struktur logik, gambar rajah blok komposisi, dan lain-lain. Melalui reka bentuk modul antara muka bas medan dan antara muka modul kelembapan suhu, skrin paparan LED dalaman boleh menyesuaikan diri dengan keperluan persekitaran yang berbeza, dan mempunyai skalabiliti dan serba boleh yang baik.Selepas banyak ujian, skrin paparan yang dipimpin dalaman telah digunakan dalam sistem maklumat penumpang baharu metro domestik, dan kesannya adalah baik.Amalan ini membuktikan bahawa skrin paparan boleh melengkapkan paparan statik aksara dan grafik Cina dan pelbagai paparan dinamik, dan mempunyai ciri-ciri kecerahan tinggi, tiada kelipan, kawalan logik mudah, dan lain-lain, yang memenuhi sepenuhnya keperluan paparan kenderaan kereta bawah tanah. untukSkrin LED.
Masa siaran: Dis-16-2022