მეტრო მატარებელში LED ეკრანის დიზაინის ძირითადი პრინციპი
მეტროს LED ეკრანის დიზაინის ძირითადი პრინციპი;როგორც საჯარო ორიენტირებული ინფორმაციის ჩვენების ტერმინალი მეტროში, შიდა LED ეკრანს აქვს სამოქალაქო და კომერციული ღირებულების ძალიან ფართო სპექტრი.
ამჟამად, ჩინეთში მომუშავე მეტროს მანქანები ძირითადად აღჭურვილია შიდა LED დისპლეით, მაგრამ არსებობს რამდენიმე დამატებითი ფუნქცია და ერთი ეკრანის ჩვენების შინაარსი.ახალი მეტროს მგზავრთა საინფორმაციო სისტემის გამოყენებასთან თანამშრომლობის მიზნით, ჩვენ დავაპროექტეთ ახალი მრავალავტობუსიანი მეტროს LED დინამიური ეკრანი.
დისპლეის ეკრანს არა მხოლოდ აქვს მრავალი ავტობუსის ინტერფეისი გარე კომუნიკაციაში, არამედ იყენებს ერთ ავტობუსს და I2C ავტობუსის მოწყობილობებს შიდა კონტროლის მიკროსქემის დიზაინში.
არსებობს ორი სახისLED ეკრანებიმეტროში: ერთი მოთავსებულია ვაგონის გარე მხარეს მატარებლის მოძრაობის მონაკვეთის, მოძრაობის მიმართულების და ამჟამინდელი სადგურის სახელწოდების საჩვენებლად, რომელიც თავსებადია ჩინურ და ინგლისურ ენებთან;სხვა სერვისის ინფორმაცია ასევე შეიძლება იყოს ნაჩვენები ოპერაციის საჭიროებების მიხედვით;ტექსტის ჩვენება შეიძლება იყოს სტატიკური, გადახვევა, თარგმანი, ჩანჩქერი, ანიმაცია და სხვა ეფექტები, ხოლო ნაჩვენები სიმბოლოების რაოდენობაა 16 × 12 16 წერტილოვანი მატრიცის სიმბოლო.მეორე არის ტერმინალის შიდა LED დისპლეი, რომელიც მოთავსებულია მატარებელში.ტერმინალის შიდა LED ეკრანს შეუძლია წინასწარ დააყენოს ტერმინალი მატარებლის მუშაობის მოთხოვნების შესაბამისად და აჩვენოს მიმდინარე ტერმინალი რეალურ დროში, ისევე როგორც მიმდინარე ტემპერატურა მატარებელში, 16 სიმბოლო × რვა 16 წერტილიანი მატრიცის სიმბოლოებით.
სისტემის შემადგენლობა
LED დისპლეის სისტემის ეკრანი შედგება ერთი ჩიპიანი მიკროკომპიუტერის საკონტროლო განყოფილებისა და დისპლეის განყოფილებისგან.ერთი ეკრანის ერთეულს შეუძლია აჩვენოს 16 × 16 ჩინური სიმბოლო.თუ წარმოიქმნება LED გრაფიკული ჩვენების სისტემის გარკვეული ზომა, ეს შეიძლება განხორციელდეს რამდენიმე ინტელექტუალური ჩვენების ერთეულის გამოყენებით და "სამშენებლო ბლოკების" მეთოდით.სერიული კომუნიკაცია გამოიყენება სისტემაში ჩვენების ერთეულებს შორის.ჩვენების განყოფილების კონტროლისა და ზედა კომპიუტერის ინსტრუქციებისა და სიგნალების გადაცემის გარდა, საკონტროლო განყოფილება ასევე ჩართულია ერთი ავტობუსის ციფრული ტემპერატურის სენსორით 18B20.კონტროლის მიკროსქემის მოდულის დიზაინის წყალობით, თუ არსებობს მოთხოვნები ტენიანობის გაზომვისთვის, 18b20 შეიძლება განახლდეს მოდულის წრედზე, რომელიც შედგება DS2438 Dallas-ისგან და HIH23610 HoneywELL-ისგან.მთელი ავტომობილის საკომუნიკაციო მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად, CAN ავტობუსი გამოიყენება ზედა კომპიუტერსა და ავტომობილის თითოეულ საკონტროლო ერთეულს შორის კომუნიკაციისთვის.
ტექნიკის დიზაინი
ჩვენების განყოფილება შედგება LED დისპლეის პანელისგან და დისპლეის სქემისგან.LED დისპლეის ერთეულის დაფა შედგება 4 წერტილოვანი მატრიცის მოდულისგან × 64 წერტილიანი მატრიცის უნივერსალური ინტელექტუალური დისპლეის ერთეულისგან, ერთ დისპლეის ერთეულს შეუძლია აჩვენოს 4 16 × 16 წერტილოვანი მატრიცის ჩინური სიმბოლო ან სიმბოლო.სერიული კომუნიკაცია გამოიყენება სისტემაში ჩვენების ერთეულებს შორის, რათა მთელი სისტემის მუშაობა იყოს კოორდინირებული და ერთიანი.დისპლეის წრე შედგება ორი 16 პინიანი ბრტყელი საკაბელო პორტისგან, ორი 74H245 ტრისტატული ავტობუსის დრაივერისგან, ერთი 74HC04D ექვსი ინვერტორისგან, ორი 74H138 რვა დეკოდერისგან და რვა 74HC595 ცვლის ჩამკეტისგან.საკონტროლო მიკროსქემის ბირთვი არის WINBOND-ის მაღალსიჩქარიანი მიკროკონტროლერი 77E58, ხოლო კრისტალური სიხშირეა 24MHz AT29C020A არის 256K ROM 16 × 16 წერტილი მატრიცის ჩინური სიმბოლოების ბიბლიოთეკის და 16 × 8 წერტილიანი კოდის ცხრილის მატრიცა ASC.AT24C020 არის EP2ROM დაფუძნებული I2C სერიულ ავტობუსზე, რომელიც ინახავს წინასწარ დაყენებულ განცხადებებს, როგორიცაა მეტროს სადგურების სახელები, მისალმებები და ა.შ. მანქანაში ტემპერატურა იზომება ერთი ავტობუსის ციფრული ტემპერატურის სენსორით 18b20.SJA1000 და TJA1040 არის CAN ავტობუსის კონტროლერი და გადამცემი შესაბამისად.
მართვის მიკროსქემის დიზაინი
მთელი სისტემა იღებს Winbond-ის დინამიურ მიკროკონტროლერს 77E58, როგორც ბირთვს.77E58 იღებს გადამუშავებულ მიკროპროცესორულ ბირთვს და მისი ინსტრუქციები თავსებადია 51 სერიასთან.თუმცა, იმის გამო, რომ საათის ციკლი მხოლოდ 4 ციკლია, მისი სიჩქარის სიჩქარე ჩვეულებრივ 2-3-ჯერ აღემატება ტრადიციულ 8051-ს იმავე საათის სიხშირეზე.აქედან გამომდინარე, მიკროკონტროლერისთვის სიხშირის მოთხოვნები დიდი სიმძლავრის ჩინური სიმბოლოების დინამიურ ჩვენებაზე კარგად არის მოგვარებული და ასევე უზრუნველყოფილია მცველი.77E58 აკონტროლებს ფლეშ მეხსიერებას AT29C020 74LS373 ჩამკეტის მეშვეობით, ზომით 256K.ვინაიდან მეხსიერების მოცულობა 64K-ზე მეტია, დიზაინი იყენებს პეიჯინგის მისამართის მეთოდს, ანუ P1.1 და P1.2 გამოიყენება ფლეშ მეხსიერებისთვის გვერდების შესარჩევად, რომელიც დაყოფილია ოთხ გვერდად.თითოეული გვერდის მისამართების ზომაა 64K.გარდა AT29C020 ჩიპების შერჩევისა, P1.5 უზრუნველყოფს, რომ P1.1 და P1.2 არ გამოიწვევენ AT29C020-ის არასწორ ფუნქციონირებას, როდესაც ისინი ხელახლა გამოიყენებენ 16 პინიან ბრტყელ საკაბელო ინტერფეისს.CAN კონტროლერი არის კომუნიკაციის ძირითადი ნაწილი.ჩარევის საწინააღმდეგო უნარის გასაუმჯობესებლად, 6N137 მაღალსიჩქარიანი ოპტოკუპლერი დამატებულია CAN კონტროლერ SJA1000-სა და CAN გადამცემს TJA1040-ს შორის.მიკროკონტროლერი ირჩევს CAN კონტროლერის SJA1000 ჩიპს P3.0-ის საშუალებით.18B20 არის ერთი ავტობუსის მოწყობილობა.მოწყობილობასა და მიკროკონტროლერს შორის ინტერფეისისთვის საჭიროა მხოლოდ ერთი I/O პორტი.მას შეუძლია პირდაპირ გადაიყვანოს ტემპერატურა ციფრულ სიგნალად და გამოსცეს ის სერიულად 9-ბიტიანი ციფრული კოდის რეჟიმში.P1.4 არჩეულია საკონტროლო წრეში ჩიპის შერჩევისა და მონაცემთა გადაცემის ფუნქციების დასასრულებლად 18B20.საათის კაბელი SCL და AT24C020-ის ორმხრივი მონაცემთა კაბელი SDA, შესაბამისად, დაკავშირებულია მიკროკონტროლერის P1.6 და P1.7.16 პინიანი ბრტყელი მავთულის ინტერფეისებთან, რომლებიც წარმოადგენენ საკონტროლო მიკროსქემის და დისპლეის მიკროსქემის ინტერფეისის ნაწილებს.
ჩვენება ერთეულის კავშირი და კონტროლი
დისპლეის მიკროსქემის ნაწილი დაკავშირებულია საკონტროლო მიკროსქემის ნაწილის 16 პინიანი ბრტყელი მავთულის პორტთან 16 პინიანი ბრტყელი მავთულის პორტით (1), რომელიც გადასცემს მიკროკონტროლერის ინსტრუქციებს და მონაცემებს LED დისპლეის წრეში.16 პინიანი ბრტყელი მავთული (2) გამოიყენება მრავალი ეკრანის კასკადისთვის.მისი კავშირი ძირითადად იგივეა, რაც 16 პინიანი ბრტყელი მავთულის პორტი (1), მაგრამ უნდა აღინიშნოს, რომ მისი R ბოლო უკავშირდება მერვე 74H595-ის DS ბოლოს მარცხნიდან მარჯვნივ, სურათზე 2, კასკადის დროს, ეს იქნება სერიულად დაკავშირებული 16 პინიანი ბრტყელი კაბელის (1) პორტით შემდეგი ეკრანის ეკრანზე (როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1).CLK არის საათის სიგნალის ტერმინალი, STR არის მწკრივის ჩამკეტი ტერმინალი, R არის მონაცემთა ტერმინალი, G (GND) და LOE არის მწკრივის შუქის ჩართვის ტერმინალები და A, B, C, D არის მწკრივის არჩევის ტერმინალები.თითოეული პორტის სპეციფიკური ფუნქციები შემდეგია: A, B, C, D არის მწკრივის შერჩევის ტერმინალები, რომლებიც გამოიყენება ზედა კომპიუტერიდან მონაცემების სპეციფიკური გაგზავნისთვის ეკრანის პანელზე დანიშნულ რიგზე, ხოლო R არის მონაცემები. ტერმინალი, რომელიც იღებს მიკროკონტროლერის მიერ გადაცემულ მონაცემებს.LED დისპლეის განყოფილების მუშაობის თანმიმდევრობა ასეთია: მას შემდეგ, რაც CLK საათის სიგნალის ტერმინალი მიიღებს მონაცემებს R ტერმინალზე, საკონტროლო წრე ხელით იძლევა პულსის აწევის ზღვარს, ხოლო STR არის მონაცემების მწკრივში (16 × 4). 64-ვე მონაცემის გადაცემის შემდეგ, პულსის ამომავალი ზღვარი მოცემულია მონაცემების დასამაგრებლად;LOE დაყენებულია 1-ზე მიკროკონტროლერის მიერ ხაზის გასანათებლად.ჩვენების მიკროსქემის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია სურათზე 3.
მოდულური დიზაინი
მეტროს მანქანებს აქვთ განსხვავებული მოთხოვნები შიდა LED დისპლეისთვის რეალური სიტუაციის მიხედვით, ამიტომ ჩვენ ეს სრულად გავითვალისწინეთ მიკროსქემის შემუშავებისას, ანუ იმ პირობით, რომ ძირითადი ფუნქციები და სტრუქტურები უცვლელი დარჩება, შესაძლებელია კონკრეტული მოდულების შეცვლა.ეს სტრუქტურა ხდის LED კონტროლის წრეს აქვს კარგი გაფართოება და მარტივი გამოყენება.
ტემპერატურისა და ტენიანობის მოდული
სამხრეთის ცხელ და წვიმიან ადგილებში, მიუხედავად იმისა, რომ მანქანაში მუდმივი ტემპერატურის კონდიციონერია, ტენიანობაც მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია, რაზეც მგზავრები ზრუნავენ.ჩვენს მიერ შემუშავებული ტემპერატურისა და ტენიანობის მოდულს აქვს ტემპერატურისა და ტენიანობის გაზომვის ფუნქცია.ტემპერატურის მოდულს და ტემპერატურისა და ტენიანობის მოდულს აქვთ ერთი და იგივე სოკეტის ინტერფეისი, ორივე არის ერთი ავტობუსის სტრუქტურა და კონტროლდება P1.4 პორტით, ამიტომ მოსახერხებელია მათი გაცვლა.HIH3610 არის სამი ტერმინალის ინტეგრირებული ტენიანობის სენსორი ძაბვის გამომავალი ძაბვით, რომელიც წარმოებულია Honeywell Company-ის მიერ.DS2438 არის 10 ბიტიანი A/D კონვერტორი ერთი ავტობუსის საკომუნიკაციო ინტერფეისით.ჩიპი შეიცავს მაღალი გარჩევადობის ციფრული ტემპერატურის სენსორს, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტენიანობის სენსორების ტემპერატურის კომპენსაციისთვის.
485 ავტობუსის გაფართოების მოდული
როგორც სექსუალურ და იაფ ავტობუსს, 485 ავტობუსს შეუცვლელი პოზიცია უკავია ინდუსტრიულ და სატრანსპორტო სფეროში.ამიტომ, ჩვენ დავაპროექტეთ 485 ავტობუსის გაფართოების მოდული, რომელსაც შეუძლია შეცვალოს ორიგინალური CAN მოდული გარე კომუნიკაციისთვის.მოდული იყენებს MAXIM-ის ფოტოელექტრო იზოლაციას MXL1535E, როგორც 485 გადამცემი.კონტროლის თავსებადობის უზრუნველსაყოფად, ორივე MXL1535E და SJA1000 ჩიპი არჩეულია P3.0-ის საშუალებით.გარდა ამისა, 2500VRMS ელექტრო იზოლაცია უზრუნველყოფილია RS2485 მხარესა და კონტროლერს შორის ან საკონტროლო ლოგიკურ მხარეს შორის ტრანსფორმატორის მეშვეობით.TVS დიოდური წრე ემატება მოდულის გამომავალ ნაწილს, რათა შემცირდეს ხაზის დენის ჩარევა.მხტუნავები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას გადასაწყვეტად, ჩაიტვირთოს თუ არა ავტობუსის ტერმინალის წინააღმდეგობა.
პროგრამული უზრუნველყოფის დიზაინი
სისტემის პროგრამული უზრუნველყოფა შედგება კომპიუტერის მართვის ზედა პროგრამული უზრუნველყოფისა და ერთეულის კონტროლერის კონტროლის პროგრამული უზრუნველყოფისგან.ზედა კომპიუტერის მართვის პროგრამული უზრუნველყოფა შემუშავებულია Windows22000 ოპერაციულ პლატფორმაზე C++BUILD6.0-ის გამოყენებით, ჩვენების რეჟიმის არჩევის ჩათვლით (სტატიკური, ციმციმი, გადახვევა, აკრეფა და ა.შ.), გადახვევის მიმართულების არჩევა (მათ შორის ზევით და ქვევით გადახვევის და მარცხნივ. მარჯვნივ გადახვევა), დინამიური ეკრანის სიჩქარის რეგულირება (მაგ. ტექსტის ციმციმის სიხშირე, გადახვევის სიჩქარე, ეკრანის აკრეფის სიჩქარე და ა.შ.), კონტენტის ჩვენების შეყვანა, ეკრანის გადახედვა და ა.შ.
როდესაც სისტემა მუშაობს, სისტემას შეუძლია არა მხოლოდ აჩვენოს სიმბოლოები, როგორიცაა სადგურის განცხადება და რეკლამა წინასწარ დაყენებული პარამეტრების მიხედვით, არამედ ხელით შეიყვანოს საჭირო ეკრანის სიმბოლოები.ერთეულის კონტროლერის საკონტროლო პროგრამული უზრუნველყოფა დაპროგრამებულია KEILC 8051-ით და მყარდება ერთი ჩიპური კომპიუტერის 77E58 EEPROM-ში.ის ძირითადად ასრულებს კომუნიკაციას ზედა და ქვედა კომპიუტერებს შორის, ტემპერატურისა და ტენიანობის მონაცემების მიღებას, I/O ინტერფეისის კონტროლს და სხვა ფუნქციებს.ფაქტობრივი მუშაობის დროს, ტემპერატურის გაზომვის სიზუსტე აღწევს ± 0,5 ℃ და ტენიანობის გაზომვის სიზუსტე აღწევს ± 2% RH.
დასკვნა
ეს ნაშრომი წარმოგიდგენთ მეტროს შიდა LED დისპლეის ეკრანის დიზაინის იდეას ტექნიკის სქემატური სქემის დიზაინის, ლოგიკური სტრუქტურის, კომპოზიციის ბლოკ-სქემის ასპექტებიდან და ა.შ. საველე ავტობუსის ინტერფეისის მოდულის და ტემპერატურის ტენიანობის მოდულის ინტერფეისის დიზაინის მეშვეობით, შიდა LED დისპლეის ეკრანს შეუძლია მოერგება სხვადასხვა გარემოს მოთხოვნებს და აქვს კარგი მასშტაბურობა და მრავალფეროვნება.მრავალი ტესტის შემდეგ შიდა LED დისპლეი გამოიყენეს შიდა მეტროპოლიტენის ახალ სამგზავრო საინფორმაციო სისტემაში და ეფექტი კარგია.პრაქტიკა ადასტურებს, რომ დისპლეის ეკრანს შეუძლია კარგად დაასრულოს ჩინური სიმბოლოების და გრაფიკის და სხვადასხვა დინამიური დისპლეის სტატიკური ჩვენება და აქვს მაღალი სიკაშკაშე, ციმციმის გარეშე, მარტივი ლოგიკური კონტროლი და ა.შ., რაც სრულად აკმაყოფილებს მეტროს მანქანების ჩვენების მოთხოვნებს. ამისთვისLED ეკრანები.
გამოქვეყნების დრო: დეკ-16-2022