Pangunahing prinsipyo ng disenyo ng led display screen sa subway train
Ang pangunahing prinsipyo ng disenyo ng subway na humantong sa display screen;Bilang isang public oriented information display terminal sa subway, ang panloob na led display ay may napakalawak na hanay ng sibil at komersyal na halaga.
Sa kasalukuyan, ang mga sasakyang subway na tumatakbo sa china ay karaniwang nilagyan ng panloob na led display, ngunit may ilang mga karagdagang function at nilalaman ng single screen display.Upang makipagtulungan sa paggamit ng bagong sistema ng impormasyon ng pasahero ng metro, nagdisenyo kami ng bagong multi bus metro LED na dynamic na display screen.
Ang display screen ay hindi lamang mayroong maraming interface ng bus sa panlabas na komunikasyon, ngunit gumagamit din ng iisang bus at I2C bus device sa panloob na disenyo ng circuit control.
Mayroong dalawang uri ngMga LED na screensa subway: ang isa ay inilalagay sa labas ng karwahe upang ipakita ang seksyon ng pagtakbo ng tren, direksyon ng pagtakbo at ang kasalukuyang pangalan ng istasyon, na tugma sa Chinese at English;Ang iba pang impormasyon ng serbisyo ay maaari ding ipakita ayon sa mga pangangailangan sa pagpapatakbo;Ang text display ay maaaring static, scrolling, translation, waterfall, animation at iba pang effect, at ang bilang ng mga character na ipinapakita ay 16 × 12 16 dot matrix characters.Ang isa pa ay ang terminal indoor LED display, na nakalagay sa tren.Maaaring i-preset ng terminal indoor LED display ang terminal ayon sa mga kinakailangan sa pagpapatakbo ng tren, at ipakita ang kasalukuyang terminal sa real time, pati na rin ang kasalukuyang temperatura sa tren, na may 16 character × Eight 16 dot matrix characters.
Komposisyon ng system
Ang screen ng LED display system ay binubuo ng isang single-chip microcomputer control unit at isang display unit.Ang isang unit ng display ay maaaring magpakita ng 16 × 16 na character na Tsino.Kung ang isang tiyak na laki ng LED graphic display system ay ginawa, ito ay maisasakatuparan sa pamamagitan ng paggamit ng ilang mga intelligent display unit at ang paraan ng "building blocks".Ginagamit ang serial communication sa pagitan ng mga display unit sa system.Bilang karagdagan sa pagkontrol sa display unit at pagpapadala ng mga tagubilin at signal ng itaas na computer, ang control unit ay naka-embed din sa isang bus digital temperature sensor 18B20.Salamat sa disenyo ng module ng control circuit, kung may mga kinakailangan para sa pagsukat ng halumigmig, maaaring i-upgrade ang 18b20 sa module circuit na binubuo ng DS2438 mula sa Dallas at HIH23610 mula sa HoneywELL.Upang matugunan ang mga pangangailangan sa komunikasyon ng buong sasakyan, ang CAN bus ay ginagamit para sa komunikasyon sa pagitan ng itaas na computer at bawat control unit sa sasakyan.
disenyo ng hardware
Ang display unit ay binubuo ng LED display panel at display circuit.Ang LED display unit board ay binubuo ng 4 dot matrix modules × 64 dot matrix universal intelligent display unit, ang isang solong display unit ay maaaring magpakita ng 4 16 × 16 dot matrix na Chinese character o simbolo.Ginagamit ang serial na komunikasyon sa pagitan ng mga display unit sa system, upang ang gawain ng buong system ay magkakaugnay at nagkakaisa.Ang display circuit ay binubuo ng dalawang 16 pin flat cable port, dalawang 74H245 tristate bus driver, isang 74HC04D anim na inverter, dalawang 74H138 walong decoder at walong 74HC595 shift latches.Ang core ng control circuit ay ang high-speed microcontroller 77E58 ng WINBOND, at ang crystal frequency ay 24MHz AT29C020A ay isang 256K ROM para sa pag-iimbak ng 16 × 16 dot matrix Chinese character library at 16 × 8 dot matrix ASCII code table.Ang AT24C020 ay isang EP2ROM batay sa I2C serial bus, na nag-iimbak ng mga preset na pahayag, tulad ng mga pangalan ng istasyon ng subway, pagbati, atbp. Ang temperatura sa sasakyan ay sinusukat ng solong bus digital temperature sensor 18b20.Ang SJA1000 at TJA1040 ay CAN bus controller at transceiver ayon sa pagkakabanggit.
Disenyo ng control circuit unit
Kinukuha ng buong system ang dynamic microcontroller 77E58 ng Winbond bilang core.Ang 77E58 ay gumagamit ng isang muling idinisenyong microprocessor core, at ang mga tagubilin nito ay tugma sa 51 series.Gayunpaman, dahil ang cycle ng orasan ay 4 na cycle lamang, ang bilis ng pagpapatakbo nito ay karaniwang 2~3 beses na mas mataas kaysa sa tradisyonal na 8051 sa parehong dalas ng orasan.Samakatuwid, ang mga kinakailangan sa dalas para sa microcontroller sa dynamic na pagpapakita ng malalaking kapasidad na mga character na Tsino ay mahusay na nalutas, at ang tagapagbantay ay ibinigay din.Kinokontrol ng 77E58 ang flash memory AT29C020 sa pamamagitan ng latch na 74LS373, na may sukat na 256K.Dahil ang kapasidad ng memorya ay higit sa 64K, ang disenyo ay gumagamit ng paraan ng paging addressing, iyon ay, ang P1.1 at P1.2 ay ginagamit upang pumili ng mga pahina para sa flash memory, na nahahati sa apat na pahina.Ang laki ng addressing ng bawat pahina ay 64K.Bilang karagdagan sa pagpili ng AT29C020 chips, tinitiyak ng P1.5 na ang P1.1 at P1.2 ay hindi magdudulot ng maling operasyon ng AT29C020 kapag ginamit muli ang mga ito sa 16 pin flat cable interface.Ang CAN controller ay ang pangunahing bahagi ng komunikasyon.Upang mapahusay ang kakayahan sa anti-interference, isang 6N137 high-speed optocoupler ay idinagdag sa pagitan ng CAN controller SJA1000 at ng CAN transceiver TJA1040.Pinipili ng microcontroller ang CAN controller SJA1000 chip sa pamamagitan ng P3.0.Ang 18B20 ay iisang bus device.Kailangan lang nito ng isang I/O port para sa interface sa pagitan ng device at ng microcontroller.Maaari nitong direktang i-convert ang temperatura sa isang digital na signal at i-output ito nang serial sa isang 9-bit na digital code mode.Pinili ang P1.4 sa control circuit upang makumpleto ang pagpili ng chip at mga function ng paghahatid ng data ng 18B20.Ang clock cable na SCL at bidirectional data cable SDA ng AT24C020 ay konektado sa P1.6 at P1.7.16 pin flat wire interface ng microcontroller, na mga bahagi ng interface ng control circuit at ang display circuit.
Ipakita ang koneksyon at kontrol ng unit
Ang bahagi ng display circuit ay konektado sa 16 pin flat wire port ng control circuit part sa pamamagitan ng 16 pin flat wire port (1), na nagpapadala ng mga tagubilin at data ng microcontroller sa LED display circuit.Ang 16 pin flat wire (2) ay ginagamit para sa pag-cascade ng maraming display screen.Ang koneksyon nito ay karaniwang kapareho ng 16 pin flat wire port (1), ngunit dapat tandaan na ang R end nito ay konektado sa DS end ng ikawalong 74H595 mula kaliwa hanggang kanan sa Figure 2, Kapag nag-cascade, ito ay magiging konektado sa serye gamit ang 16 pin flat cable (1) port ng susunod na display screen (tulad ng ipinapakita sa Figure 1).Ang CLK ay ang clock signal terminal, STR ang row latch terminal, R ang data terminal, G (GND) at LOE ang row light enable terminals, at A, B, C, D ang row select terminals.Ang mga partikular na function ng bawat port ay ang mga sumusunod: A, B, C, D ay mga row selection terminal, na ginagamit upang kontrolin ang partikular na pagpapadala ng data mula sa itaas na computer patungo sa itinalagang row sa display panel, at R ang data terminal, na tumatanggap ng data na ipinadala ng microcontroller.Ang gumaganang pagkakasunud-sunod ng LED display unit ay ang mga sumusunod: pagkatapos makatanggap ang CLK clock signal terminal ng data sa R terminal, ang control circuit ay manu-manong nagbibigay ng pulse rising edge, at ang STR ay nasa isang hilera ng data (16 × 4) Matapos maipadala ang lahat ng 64 data, ibibigay ang tumataas na gilid ng pulso upang i-latch ang data;Ang LOE ay nakatakda sa 1 ng microcontroller upang sindihan ang linya.Ang schematic diagram ng display circuit ay ipinapakita sa Figure 3.
Modular na disenyo
Ang mga sasakyan ng Metro ay may iba't ibang mga kinakailangan para sa panloob na led display ayon sa aktwal na sitwasyon, kaya ganap naming isinasaalang-alang ito kapag nagdidisenyo ng circuit, iyon ay, sa ilalim ng kondisyon ng pagtiyak na ang mga pangunahing pag-andar at istruktura ay mananatiling hindi nagbabago, ang mga partikular na module ay maaaring palitan.Ang istraktura na ito ay gumagawa ng LED control circuit na may mahusay na pagpapalawak at kadalian ng paggamit.
Module ng temperatura at halumigmig
Sa mainit at maulan na mga lugar sa timog, bagaman mayroong pare-pareho ang temperatura ng air conditioner sa kotse, ang halumigmig ay isa ring mahalagang tagapagpahiwatig na pinahahalagahan ng mga pasahero.Ang module ng temperatura at halumigmig na idinisenyo namin ay may function ng pagsukat ng temperatura at halumigmig.Ang module ng temperatura at ang module ng temperatura at halumigmig ay may parehong interface ng socket, na parehong mga istruktura ng solong bus at kinokontrol ng P1.4 port, kaya madaling palitan ang mga ito.Ang HIH3610 ay isang tatlong terminal integrated humidity sensor na may boltahe na output na ginawa ng Honeywell Company.Ang DS2438 ay isang 10 bit A/D converter na may iisang interface ng komunikasyon ng bus.Ang chip ay naglalaman ng isang high-resolution na digital temperature sensor, na maaaring gamitin para sa kompensasyon ng temperatura ng mga humidity sensor.
485 bus expansion module
Bilang isang mature at murang bus, ang 485 bus ay may hindi mapapalitang posisyon sa industriyal na larangan at larangan ng trapiko.Samakatuwid, nagdisenyo kami ng 485 bus expansion module, na maaaring palitan ang orihinal na CAN module para sa panlabas na komunikasyon.Ginagamit ng module ang photoelectric isolation ng MAXIM na MXL1535E bilang 485 transceiver.Upang matiyak ang pagiging tugma ng kontrol, parehong MXL1535E at SJA1000 ay pinili ng chip sa pamamagitan ng P3.0.Bilang karagdagan, ang 2500VRMS electrical isolation ay ibinibigay sa pagitan ng RS2485 side at controller o control logic side sa pamamagitan ng transformer.Ang TVS diode circuit ay idinagdag sa output na bahagi ng module para mabawasan ang line surge interference.Magagamit din ang mga jumper upang magpasya kung maglo-load ng resistensya sa terminal ng bus.
Disenyo ng software
Ang software ng system ay binubuo ng upper computer management software at unit controller control software.Ang software sa pamamahala ng computer sa itaas ay binuo sa operating platform ng Windows22000 gamit ang C++ BUILD6.0, kabilang ang pagpili ng mode ng display (kabilang ang static, flashing, pag-scroll, pagta-type, atbp.), pagpili ng direksyon sa pag-scroll (kabilang ang pataas at pababang pag-scroll at pakaliwa at right scrolling), dynamic display speed adjustment (ibig sabihin, text flashing frequency, scrolling speed, typing display speed, atbp.), display content input, display preview, atbp.
Kapag tumatakbo ang system, hindi lamang maipapakita ng system ang mga character tulad ng anunsyo ng istasyon at advertisement ayon sa mga preset na setting, ngunit manu-manong i-input din ang mga kinakailangang display character.Ang control software ng unit controller ay na-program ng KEILC ng 8051 at pinatibay sa EEPROM ng single chip computer 77E58.Pangunahing kinukumpleto nito ang komunikasyon sa pagitan ng upper at lower computer, data acquisition ng temperatura at halumigmig, I/O interface control at iba pang function.Sa aktwal na operasyon, ang katumpakan ng pagsukat ng temperatura ay umaabot sa ± 0.5 ℃ at ang katumpakan ng pagsukat ng halumigmig ay umaabot sa ± 2% RH
Konklusyon
Ang papel na ito ay nagpapakilala sa ideya ng disenyo ng panloob na LED display screen ng subway mula sa mga aspeto ng hardware schematic diagram na disenyo, logic structure, composition block diagram, atbp. Sa pamamagitan ng disenyo ng field bus interface module at temperature humidity module interface, ang panloob na LED display screen ay maaaring umangkop sa mga kinakailangan ng iba't ibang kapaligiran, at may mahusay na scalability at versatility.Pagkatapos ng maraming pagsubok, ginamit ang panloob na led display screen sa bagong sistema ng impormasyon ng pasahero ng domestic metro, at maganda ang epekto.Ang pagsasanay ay nagpapatunay na ang display screen ay maaaring kumpletuhin ang static na pagpapakita ng mga Chinese na character at graphics at iba't ibang mga dynamic na display, at may mga katangian ng mataas na liwanag, walang flicker, simpleng logic control, atbp., na ganap na nakakatugon sa mga kinakailangan sa display ng mga subway na sasakyan. para saMga LED na screen.
Oras ng post: Dis-16-2022