Led pantailaren oinarrizko diseinuaren printzipioa metroko trenean
Metroaren led pantailaren oinarrizko diseinuaren printzipioa;Metroko informazio publikoa bistaratzeko terminal gisa, barruko led pantailak balio zibil eta komertzial oso zabala du.
Gaur egun, Txinan funtzionatzen duten metroko ibilgailuak, oro har, barruko led pantailaz hornituta daude, baina funtzio gehigarri gutxi daude eta pantaila bakarreko pantailaren edukia daude.Metroko bidaiarientzako informazio sistema berriaren erabilerarekin lankidetzan aritzeko, hainbat autobus metroko LED pantaila dinamiko berria diseinatu dugu.
Bistaratzeko pantailak kanpoko komunikazioan hainbat bus interfaze ditu, baizik eta bus bakarra eta I2C bus gailuak hartzen ditu barne kontrol zirkuituaren diseinuan.
Bi mota daudeLED pantailakmetroan: bat bagoiaren kanpoaldean jartzen da trenaren joan-etorriaren atala, martxaren noranzkoa eta egungo geltokiaren izena, txinerarekin eta ingelesarekin bateragarria dena;Beste zerbitzu-informazioa ere bistaratu daiteke funtzionamendu-beharren arabera;Testu bistaratzea estatikoa, mugikorra, itzulpena, ur-jauzia, animazioa eta bestelako efektuak izan daitezke, eta bistaratzen den karaktere kopurua 16 × 12 16 puntu matrizeko karakterekoa da.Bestea, trenean jartzen den terminal barruko LED pantaila da.Terminalaren barruko LED pantailak terminala aurrez ezarri dezake trenaren funtzionamenduaren eskakizunen arabera, eta uneko terminala denbora errealean bistaratu dezake, baita trenaren uneko tenperatura ere, 16 karaktere × 16 puntu matrizeko zortzi karaktererekin.
Sistemaren osaera
LED pantaila sistemaren pantaila txip bakarreko mikroordenagailuaren kontrol-unitatez eta pantaila-unitatez osatuta dago.Pantaila-unitate bakar batek 16 × 16 karaktere txinatar bistaratu ditzake.LED pantaila grafikoko sistemaren tamaina jakin bat sortzen bada, hainbat pantaila unitate adimendun eta "eraikuntza-blokeen" metodoa erabiliz lor daiteke.Sistemako pantaila-unitateen arteko komunikazio seriea erabiltzen da.Bistaratzeko unitatea kontrolatzeaz eta goiko ordenagailuaren argibideak eta seinaleak igortzeaz gain, kontrol unitatea 18B20 tenperatura sentsore digital bakar batekin ere txertatuta dago.Kontrol-zirkuituaren moduluaren diseinuari esker, hezetasuna neurtzeko baldintzak badaude, 18b20 Dallas-eko DS2438 eta HoneywELL-eko HIH23610-k osatutako modulu-zirkuitura egunera daiteke.Ibilgailu osoaren komunikazio beharrak asetzeko, CAN busa goiko ordenagailuaren eta ibilgailuko kontrol unitate bakoitzaren arteko komunikaziorako erabiltzen da.
hardware diseinua
Pantaila-unitatea LED pantaila-panelez eta pantaila-zirkuituaz osatuta dago.LED pantaila-unitatearen taula 4 puntu matrize moduluz × 64 puntu matrize unibertsal adimendun pantaila unitatez osatuta dago, pantaila-unitate bakar batek 4 16 × 16 puntu matrize txinatar karaktere edo ikur bistaratu ditzake.Sistemako pantaila-unitateen arteko komunikazio seriea erabiltzen da, sistema osoaren lana koordinatu eta bateratu dadin.Pantaila-zirkuitua 16 pin kable lauko bi ataka, bi 74H245 bus-kontrolatzaile, 74HC04D sei inbertsore bat, bi 74H138 zortzi deskodetzaile eta zortzi 74HC595 txandakako petoa ditu.Kontrol-zirkuituaren muina WINBOND-en 77E58 abiadura handiko mikrokontroladorea da, eta kristalaren maiztasuna 24MHz-koa da. AT29C020A 256K ROM bat da, 16 × 16 puntu matrizeko txinatar karaktereen liburutegia eta 16 × 8 puntu matrizeko ASCII kode taula gordetzeko.AT24C020 I2C serie-busean oinarritutako EP2ROM bat da, aurrez ezarritako adierazpenak gordetzen dituena, hala nola, metro geltokien izenak, agurrak, etab. Ibilgailuaren tenperatura 18b20 autobus bakarreko tenperatura sentsore digitalak neurtzen du.SJA1000 eta TJA1040 CAN bus kontrolatzailea eta transceptor dira, hurrenez hurren.
Kontrol-zirkuitu unitatearen diseinua
Sistema osoak Winbond-en 77E58 mikrokontrolagailu dinamikoa hartzen du ardatz gisa.77E58-k mikroprozesadorearen nukleo berritu bat hartzen du, eta bere argibideak 51 seriearekin bateragarriak dira.Hala ere, erlojuaren zikloa 4 ziklokoa baino ez denez, bere abiadura 8051 tradizionala baino 2 ~ 3 aldiz handiagoa da erlojuaren maiztasun berean.Hori dela eta, gaitasun handiko karaktere txinatarren pantaila dinamikoan mikrokontrolagailuaren maiztasun-eskakizunak ondo konpontzen dira, eta zaintzailea ere eskaintzen da.77E58-k AT29C020 flash memoria kontrolatzen du 74LS373 latcharen bidez, 256K-ko tamaina duena.Memoriaren edukiera 64K baino handiagoa denez, diseinuak orrialdea helbideratzeko metodoa hartzen du, hau da, P1.1 eta P1.2 erabiltzen dira flash memoriarako orriak hautatzeko, lau orrialdetan banatuta dagoena.Orrialde bakoitzaren helbide-tamaina 64K da.AT29C020 txipak hautatzeaz gain, P1.5-ek bermatzen du P1.1 eta P1.2-k ez dutela AT29C020-ren funtzionamendu okerrik eragingo 16 pin kable lauko interfazean berrerabiltzen direnean.CAN kontrolagailua komunikazioaren funtsezko atala da.Interferentziaren aurkako gaitasuna hobetzeko, 6N137 abiadura handiko optoacoplagailu bat gehitzen da SJA1000 CAN kontrolagailuaren eta TJA1040 CAN transzeiveraren artean.Mikrokontrolagailuak CAN kontrolagailu SJA1000 txipa hautatzen du P3.0 bidez.18B20 bus gailu bakarra da.I/O ataka bakarra behar du gailuaren eta mikrokontrolagailuaren arteko interfazerako.Tenperatura seinale digital batean bihur dezake zuzenean eta 9 biteko kode digital moduan seriean atera dezake.P1.4 kontrol-zirkuituan hautatzen da 18B20-ren txip hautaketa eta datu-transmisio funtzioak osatzeko.Erloju-kablea SCL eta bi norabideko datu-kablea AT24C020-ren SDA, hurrenez hurren, mikrokontrolagailuaren P1.6 eta P1.7.16 pin hari lauko interfazeetara konektatzen dira, kontrol-zirkuituaren eta pantaila-zirkuituaren interfaze-zatiak baitira.
Bistaratzeko unitatearen konexioa eta kontrola
Pantaila-zirkuituaren zatia kontrol-zirkuituaren zatiaren 16 pin alanbre lauko atakarekin konektatzen da 16 pin alanbre lauko atakaren bidez (1), zeinak mikrokontrolagailuaren argibideak eta datuak LED pantailako zirkuitura transmititzen ditu.16 pin-ko alanbre laua (2) hainbat pantaila-pantaila kaskarrean sartzeko erabiltzen da.Bere konexioa, funtsean, 16 pin alanbre lauko atakaren berdina da (1), baina kontuan izan behar da bere R muturra zortzigarren 74H595aren DS amaierara konektatua dagoela ezkerretik eskuinera 2. Irudian, kaskadakoan, izango da. seriean konektatuta hurrengo pantailako 16 pin kable lauko (1) atakarekin (1. irudian ikusten den bezala).CLK erloju-seinalearen terminala da, STR errenkadako latch terminala da, R datu terminala da, G (GND) eta LOE errenkada argiaren gaitzeko terminalak dira eta A, B, C, D errenkada hautatzeko terminalak dira.Ataka bakoitzaren funtzio espezifikoak hauek dira: A, B, C, D errenkadak aukeratzeko terminalak dira, goiko ordenagailutik datuen bidalketa zehatza kontrolatzeko erabiltzen direnak pantaila-panelean izendatutako errenkadara, eta R datuak dira. terminala, mikrokontrolagailuak igorritako datuak onartzen dituena.LED pantaila-unitatearen lan-sekuentzia honakoa da: CLK erloju-seinalearen terminalak R terminalean datu bat jaso ondoren, kontrol-zirkuituak eskuz pultsu goranzko ertza ematen du eta STR-a datu ilara batean dago (16 × 4) 64 datu guztiak transmititu ondoren, pultsu goranzko ertza ematen da datuak atxikitzeko;LOE 1ean ezartzen du mikrokontrolagailuak linea argitzeko.Pantaila-zirkuituaren eskema 3. irudian ageri da.
Diseinu modularra
Metroko ibilgailuek barruko led pantailarako baldintza desberdinak dituzte benetako egoeraren arabera, beraz, zirkuitua diseinatzerakoan hori guztiz kontuan hartu dugu, hau da, funtzio eta egitura nagusiak aldatu gabe mantentzen direla ziurtatzeko baldintzapean, modulu espezifikoak trukatu daitezke.Egitura honek LED kontrol-zirkuitua hedagarritasun ona eta erabiltzeko erraztasuna du.
Tenperatura eta hezetasun modulua
Hegoaldeko gune bero eta euritsuetan, autoan tenperatura etengabeko aire girotua dagoen arren, hezetasuna ere bidaiariek zaintzen duten adierazle garrantzitsua da.Guk diseinatutako tenperatura eta hezetasun moduluak tenperatura eta hezetasuna neurtzeko funtzioa du.Tenperatura moduluak eta tenperatura eta hezetasun moduluak socket interfaze bera dute, biak autobus bakarreko egiturak dira eta P1.4 ataka bidez kontrolatzen dira, beraz erosoa da horiek trukatzea.HIH3610 Honeywell konpainiak ekoitzitako tentsio irteera duen hiru terminaleko hezetasun sentsore integratua da.DS2438 10 biteko A/D bihurgailua da, bus komunikazio interfaze bakarra duena.Txipak bereizmen handiko tenperatura sentsore digital bat dauka, hezetasun sentsoreen tenperatura konpentsatzeko erabil daitekeena.
485 bus hedapen modulua
Autobus heldua eta merkea denez, 485 autobusak posizio ordezkaezina du industria arloan eta trafiko arloan.Hori dela eta, 485 bus hedatzeko modulua diseinatu dugu, kanpoko komunikaziorako jatorrizko CAN modulua ordezkatu dezakeena.Moduluak MAXIM-en MXL1535E isolamendu fotoelektrikoa erabiltzen du 485 transceptor gisa.Kontrolaren bateragarritasuna bermatzeko, biak MXL1535E eta SJA1000 txipak P3.0 bidez aukeratzen dira.Horrez gain, 2500VRMS isolamendu elektrikoa RS2485 aldearen eta kontroladorearen edo kontrolaren alde logikoaren artean transformadorearen bidez eskaintzen da.TVS diodo-zirkuitua moduluaren irteerako zatiari gehitzen zaio linearen gorako interferentziak murrizteko.Jumpers ere erabil daitezke autobus terminalen erresistentzia kargatu ala ez erabakitzeko.
Softwarearen diseinua
Sistemaren softwarea goiko ordenagailu kudeatzeko softwarez eta unitate kontrolagailuz kontrol softwarez osatuta dago.Goiko ordenagailua kudeatzeko softwarea Windows22000 plataforma eragilean garatzen da C++BUILD6.0 erabiliz, bistaratzeko moduaren hautaketa barne (estatikoa, keinuka, korritzea, idaztea, etab.), korritzeko noranzkoaren hautaketa (gora eta behera korritzea eta ezkerrera eta ezkerrera barne). eskuineko korritze), pantailaren abiadura doikuntza dinamikoa (hau da, testua keinuka egiteko maiztasuna, korritze-abiadura, idazketa bistaratzeko abiadura, etab.), bistaratzeko edukiaren sarrera, pantailaren aurrebista, etab.
Sistema martxan dagoenean, sistemak karaktereak bistaratu ditzake, hala nola, geltokiko iragarkiak eta iragarkiak aurrez ezarritako ezarpenen arabera, baita eskuz sartu behar diren pantailako karaktereak ere.Unitate-kontrolagailuaren kontrol-softwarea 8051-ko KEILC-ek programatzen du eta 77E58 txip bakarreko ordenagailuaren EEPROM-an sendotzen da.Batez ere goiko eta beheko ordenagailuen arteko komunikazioa, tenperatura eta hezetasunaren datuak eskuratzea, I/O interfazearen kontrola eta beste funtzio batzuk osatzen ditu.Benetako funtzionamenduan, tenperatura neurtzeko zehaztasuna ± 0,5 ℃ iristen da eta hezetasuna neurtzeko zehaztasuna ±% 2 RH iristen da.
Ondorioa
Paper honek metroaren barruko LED pantailaren diseinuaren ideia aurkezten du hardware diagrama eskematikoen diseinuaren, egitura logikoaren, konposizio-bloke diagramaren eta abarretatik. Eremu bus interfazearen moduluaren eta tenperatura-hezetasunaren moduluaren interfazearen diseinuaren bidez, barruko LED pantailak egin dezake. ingurune ezberdinen eskakizunetara egokitu, eta eskalagarritasun eta aldakortasun ona ditu.Proba askoren ondoren, barruko led pantaila pantaila etxeko metroko bidaiarientzako informazio sistema berrian erabili da eta efektua ona da.Praktikak frogatzen du pantaila-pantailak txinatar karaktere eta grafikoen eta hainbat pantaila dinamikoen pantaila estatikoa osatu dezakeela eta distira handiko, keinurik gabeko, kontrol logiko soila eta abar ezaugarriak dituela, metroko ibilgailuen pantaila-eskakizunak guztiz betetzen dituena. rentzatLED pantailak.
Argitalpenaren ordua: 2022-12-16