Osnovno načelo oblikovanja LED zaslona v vlaku podzemne železnice
Osnovno načelo oblikovanja zaslona podzemne železnice;Notranji LED zaslon ima kot javno usmerjen informacijski prikazovalni terminal v podzemni železnici zelo široko civilno in komercialno vrednost.
Trenutno so vozila podzemne železnice, ki obratujejo na Kitajskem, na splošno opremljena z notranjim LED zaslonom, vendar je na voljo nekaj dodatnih funkcij in vsebine zaslona na enem zaslonu.Da bi sodelovali pri uporabi novega potniškega informacijskega sistema metroja, smo zasnovali nov dinamični LED zaslon metroja za več avtobusov.
Zaslon zaslona nima samo več vmesnikov vodila v zunanji komunikaciji, ampak tudi sprejme eno vodilo in naprave vodila I2C v zasnovi notranjega krmilnega vezja.
Obstajata dve vrstiLED zaslonina podzemni železnici: ena je nameščena na zunanji strani vagona za prikaz odseka vožnje vlaka, smeri vožnje in trenutnega imena postaje, ki je združljivo s kitajščino in angleščino;Glede na potrebe delovanja se lahko prikažejo tudi druge servisne informacije;Prikaz besedila je lahko statičen, pomikanje, prevod, slap, animacija in drugi učinki, število prikazanih znakov pa je 16 × 12 16 pikčastih matričnih znakov.Drugi je terminalski notranji LED zaslon, ki je nameščen v vlaku.Notranji LED-zaslon terminala lahko prednastavi terminal v skladu z zahtevami obratovanja vlaka in prikaže trenutni terminal v realnem času, kot tudi trenutno temperaturo v vlaku, s 16 znaki × osem 16 matričnih znakov.
Sestava sistema
Zaslon LED prikazovalnega sistema je sestavljen iz mikroračunalniške krmilne enote z enim čipom in prikazovalne enote.Posamezna zaslonska enota lahko prikaže 16 × 16 kitajskih znakov.Če se proizvede določena velikost LED grafičnega prikazovalnega sistema, ga je mogoče realizirati z uporabo več inteligentnih prikazovalnih enot in metode »gradnikov«.Med prikazovalnimi enotami v sistemu se uporablja serijska komunikacija.Poleg krmiljenja prikazovalne enote in prenosa navodil in signalov zgornjega računalnika je v krmilno enoto vgrajen tudi digitalni temperaturni senzor 18B20 z enim vodilom.Zahvaljujoč modularni zasnovi krmilnega vezja, če obstajajo zahteve za merjenje vlažnosti, je mogoče 18b20 nadgraditi v modulno vezje, sestavljeno iz DS2438 iz Dallasa in HIH23610 iz HoneywELL.Da bi zadostili komunikacijskim potrebam celotnega vozila, se vodilo CAN uporablja za komunikacijo med zgornjim računalnikom in vsako krmilno enoto v vozilu.
oblikovanje strojne opreme
Prikazovalna enota je sestavljena iz LED zaslonske plošče in prikazovalnega vezja.Plošča LED zaslonske enote je sestavljena iz 4 matričnih modulov × 64 matričnih univerzalnih inteligentnih zaslonskih enot, posamezna zaslonska enota lahko prikaže 4 matrične kitajske znake ali simbole 16 × 16.Med prikazovalnimi enotami v sistemu se uporablja serijska komunikacija, tako da je delo celotnega sistema usklajeno in enotno.Zaslonsko vezje je sestavljeno iz dveh 16-pinskih vrat za ploščati kabel, dveh gonilnikov vodila 74H245 tristate, enega 74HC04D šest inverterja, dveh 74H138 osmih dekoderjev in osmih prestavnih zapahov 74HC595.Jedro krmilnega vezja je hitri mikrokrmilnik 77E58 podjetja WINBOND, kristalna frekvenca pa je 24MHz. AT29C020A je 256K ROM za shranjevanje knjižnice kitajskih znakov matrike 16 × 16 in kodne tabele ASCII matrike 16 × 8.AT24C020 je EP2ROM, ki temelji na serijskem vodilu I2C, ki shranjuje prednastavljene izjave, kot so imena postaj podzemne železnice, pozdravi itd. Temperaturo v vozilu meri digitalni temperaturni senzor 18b20 z enim vodilom.SJA1000 in TJA1040 sta krmilnik in oddajnik CAN vodila.
Zasnova enote krmilnega vezja
Jedro celotnega sistema je dinamični mikrokrmilnik 77E58 podjetja Winbond.77E58 ima preoblikovano mikroprocesorsko jedro, njegova navodila pa so združljiva s serijo 51.Ker pa je urni cikel samo 4 cikle, je njegova hitrost delovanja na splošno 2-3-krat večja kot pri tradicionalnem 8051 pri enaki urni frekvenci.Zato so frekvenčne zahteve za mikrokrmilnik pri dinamičnem prikazu kitajskih znakov velike zmogljivosti dobro rešene, zagotovljen pa je tudi nadzorni pas.77E58 krmili bliskovni pomnilnik AT29C020 prek zapaha 74LS373 z velikostjo 256K.Ker je zmogljivost pomnilnika večja od 64K, je zasnova prevzela metodo ostranjevalnih naslavljanj, kar pomeni, da se P1.1 in P1.2 uporabljata za izbiro strani za bliskovni pomnilnik, ki je razdeljen na štiri strani.Velikost naslavljanja vsake strani je 64K.Poleg izbire čipov AT29C020 P1.5 zagotavlja, da P1.1 in P1.2 ne bosta povzročila napačnega delovanja AT29C020, ko se ponovno uporabita na 16-polnem ploščatem kabelskem vmesniku.Krmilnik CAN je ključni del komunikacije.Za izboljšanje zmožnosti preprečevanja motenj je med krmilnik CAN SJA1000 in oddajnik-sprejemnik CAN TJA1040 dodan optični spojnik visoke hitrosti 6N137.Mikrokrmilnik prek P3.0 izbere čip krmilnika CAN SJA1000.18B20 je naprava z enim vodilom.Za vmesnik med napravo in mikrokrmilnikom potrebuje le eno V/I vrata.Temperaturo lahko neposredno pretvori v digitalni signal in ga serijsko oddaja v načinu 9-bitne digitalne kode.P1.4 je izbran v krmilnem vezju za dokončanje izbire čipa in funkcij prenosa podatkov 18B20.Urni kabel SCL in dvosmerni podatkovni kabel SDA AT24C020 sta povezana z vmesnikoma s ploščatimi žicami P1.6 in P1.7.16 mikrokrmilnika, ki sta vmesniška dela krmilnega vezja in prikazovalnega vezja.
Povezava in krmiljenje prikazovalne enote
Del prikazovalnega vezja je povezan s 16-polnimi vrati za ploščate žice dela krmilnega vezja prek 16-polnih vrat za ploščate žice (1), ki prenaša navodila in podatke mikrokrmilnika v vezje zaslona LED.Ploščata žica s 16 nožicami (2) se uporablja za kaskadno povezovanje več zaslonov.Njegova povezava je v bistvu enaka 16-polnim priključkom za ploščate žice (1), vendar je treba opozoriti, da je njegov konec R povezan s koncem DS osmega 74H595 od leve proti desni na sliki 2. Pri kaskadnem povezovanju bo zaporedno povezan s 16-polnim ploskim kablom (1) vrat naslednjega zaslona (kot je prikazano na sliki 1).CLK je terminal za signal ure, STR je terminal za zapah vrstice, R je podatkovni terminal, G (GND) in LOE sta priključka za omogočanje luči vrstice in A, B, C, D so priključki za izbiro vrstice.Posebne funkcije vsakih vrat so naslednje: A, B, C, D so terminali za izbiro vrstic, ki se uporabljajo za nadzor specifičnega pošiljanja podatkov iz zgornjega računalnika v določeno vrstico na zaslonu, R pa so podatki terminal, ki sprejema podatke, ki jih posreduje mikrokrmilnik.Delovno zaporedje enote za prikazovanje LED je naslednje: po tem, ko signalni terminal ure CLK prejme podatke na priključku R, krmilno vezje ročno poda naraščajoči rob impulza in STR je v vrstici podatkov (16 × 4) Ko je prenesenih vseh 64 podatkov, se poda naraščajoči rob impulza za zaklepanje podatkov;Mikrokrmilnik nastavi LOE na 1, da osvetli linijo.Shematski diagram vezja zaslona je prikazan na sliki 3.
Modularna zasnova
Metro vozila imajo različne zahteve glede notranjega led zaslona glede na dejansko stanje, zato smo to v celoti upoštevali pri načrtovanju vezja, to je pod pogojem, da glavne funkcije in strukture ostanejo nespremenjene, določene module je mogoče zamenjati.Zaradi te strukture je krmilno vezje LED dobro razširljivo in enostavno za uporabo.
Modul za temperaturo in vlažnost
V vročih in deževnih območjih na jugu, čeprav je v avtomobilu klimatska naprava s konstantno temperaturo, je vlažnost tudi pomemben pokazatelj, ki ga potniki zanimajo.Modul za temperaturo in vlažnost, ki smo ga zasnovali, ima funkcijo merjenja temperature in vlažnosti.Temperaturni modul ter modul za temperaturo in vlažnost imata isti vmesnik vtičnice, oba sta strukturi z enim vodilom in ju krmilijo vrata P1.4, zato ju je priročno zamenjati.HIH3610 je integrirani senzor vlažnosti s tremi priključki in napetostnim izhodom, ki ga proizvaja podjetje Honeywell.DS2438 je 10-bitni A/D pretvornik s komunikacijskim vmesnikom z enim vodilom.Čip vsebuje digitalni temperaturni senzor visoke ločljivosti, ki se lahko uporablja za temperaturno kompenzacijo senzorjev vlage.
485 razširitveni modul vodila
Kot zrel in poceni avtobus ima avtobus 485 nenadomestljiv položaj v industriji in prometu.Zato smo zasnovali razširitveni modul vodila 485, ki lahko nadomesti originalni modul CAN za zunanjo komunikacijo.Modul uporablja MAXIM-ovo fotoelektrično izolacijo MXL1535E kot oddajno-sprejemno enoto 485.Za zagotovitev združljivosti nadzora sta tako MXL1535E kot SJA1000 izbrana s čipom P3.0.Poleg tega je zagotovljena električna izolacija 2500 VRMS med stranjo RS2485 in stranjo krmilnika ali krmilne logike prek transformatorja.Diodno vezje TVS je dodano izhodnemu delu modula za zmanjšanje motenj prenapetosti na liniji.Premostitve lahko uporabite tudi za odločitev, ali želite obremeniti upor terminala vodila.
Oblikovanje programske opreme
Sistemska programska oprema je sestavljena iz programske opreme za upravljanje zgornjega računalnika in programske opreme za krmiljenje enote.Zgornja programska oprema za upravljanje računalnika je razvita na operacijski platformi Windows22000 z uporabo C++BUILD6.0, vključno z izbiro načina prikaza (vključno s statičnim, utripajočim, drsenjem, tipkanjem itd.), izbiro smeri drsenja (vključno s drsenjem gor in dol ter levo in drsenje desno), prilagoditev dinamične hitrosti prikaza (tj. frekvenca utripanja besedila, hitrost drsenja, hitrost prikaza tipkanja itd.), vnos vsebine zaslona, predogled zaslona itd.
Ko sistem deluje, lahko sistem ne samo prikaže znake, kot so obvestila postaj in oglasi v skladu s prednastavljenimi nastavitvami, ampak tudi ročno vnese zahtevane znake za prikaz.Krmilno programsko opremo krmilnika enote programira KEILC 8051 in strdi v EEPROM računalnika z enim čipom 77E58.V glavnem dopolnjuje komunikacijo med zgornjim in spodnjim računalnikom, pridobivanje podatkov o temperaturi in vlažnosti, nadzor V/I vmesnika in druge funkcije.Med dejanskim delovanjem doseže natančnost merjenja temperature ± 0,5 ℃ in natančnost merjenja vlažnosti ± 2 % RH
Zaključek
Ta članek predstavlja zamisel o oblikovanju notranjega LED zaslona podzemne železnice z vidika oblikovanja shematskega diagrama strojne opreme, logične strukture, sestavnega blokovnega diagrama itd. Z zasnovo vmesniškega modula fieldbus in vmesnika modula za temperaturo in vlažnost lahko notranji LED zaslon prilagoditi zahtevam različnih okolij in ima dobro razširljivost in vsestranskost.Po številnih preizkusih je bil notranji LED zaslon uporabljen v novem potniškem informacijskem sistemu domače podzemne železnice in učinek je dober.Praksa dokazuje, da lahko zaslon dobro dokonča statični prikaz kitajskih znakov in grafike ter različne dinamične zaslone in ima značilnosti visoke svetlosti, brez utripanja, preprostega logičnega nadzora itd., Kar v celoti izpolnjuje zahteve glede prikaza vozil podzemne železnice. zaLED zasloni.
Čas objave: 16. december 2022