صحبت کردن در مورد اصول طراحی اساسی مترو صفحه نمایش منجر; صفحه نمایش به رهبری داخل سالن، به عنوان یک نوع ترمینال نمایش اطلاعات رو به عموم مردم در مترو، طیف بسیار گسترده ای از ارزش های غیر نظامی و تجاری است.
در حال حاضر خودروهای مترو که در کشور فعالیت می کنند عموماً مجهز به صفحه نمایش LED داخل سالن هستند، اما عملکردهای اضافی کمتری وجود دارد و محتوای صفحه نمایش تک است. به منظور همکاری با استفاده از سیستم جدید اطلاعات مسافربری مترو، صفحه نمایش پویای LED متروی چند اتوبوسی جدیدی را طراحی کردیم.
مترو به رهبری صفحه نمایش
مترو سرپوشیده صفحه نمایش رهبری
نمایشگر نه تنها دارای انواع رابط های اتوبوس برای ارتباطات خارجی است، بلکه از دستگاه های اتوبوس تک اتوبوس و I2C در طراحی مدار کنترل داخلی نیز استفاده می کند.
دو نوع صفحه نمایش LED در مترو وجود دارد: یکی در خارج از کالسکه قرار داده شده است، مورد استفاده برای نمایش بخش در حال اجرا قطار، جهت در حال اجرا و نام ایستگاه فعلی، سازگار با چینی و انگلیسی؛ همچنین می تواند اطلاعات خدمات دیگر با توجه به نیازهای عملیات نمایش; نمایش متن را می توان استاتیک را انتخاب کنید, اسکرول, ترجمه, آبشار, انیمیشن و اثرات دیگر, تعداد کاراکتر نمایش داده شده است 12 16×16 کاراکتر ماتریس نقطه. دیگری نمایشگر LED سرپوشیده ترمینال است که در خودرو قرار می گیرد. نمایشگر LED سرپوشیده ترمینال می تواند ترمینال را با توجه به الزامات عملیات قطار از پیش آماده کند و ترمینال فعلی را در زمان واقعی نمایش دهد. همچنین می تواند دمای فعلی در خودرو را نمایش دهد و شخصیت ها را نمایش دهد. عدد 8 16×16 کاراکتر ماتریس نقطه است.
مترو به رهبری صفحه نمایش
مترو به رهبری صفحه نمایش
اجزای سیستم
صفحه نمایش سیستم نمایش LED از یک واحد کنترل میکرو کامپیوتر تک تراشه و یک واحد نمایش تشکیل شده است. یک واحد نمایش واحد می تواند ۴ کاراکتر چینی ۱۶٫۱۶ × دهد. اگر یک سیستم نمایش گرافیکی LED با اندازه خاص تولید شود، تنها تعدادی از واحدهای نمایش هوشمند استفاده می شود. روش "بلوک های ساختمانی" را می توان تحقق داد، و واحدهای نمایش در سیستم توسط ارتباطات سریال به هم متصل می شوند. واحد کنترل علاوه بر کنترل واحد نمایش و انتقال دستورالعمل ها و سیگنال ها از کامپیوتر فوقانی، یک حسگر دمای دیجیتال تک اتوبوسی ۱۸B20 را نیز جاسازی می کند. به لطف طراحی مدولار مدار کنترل، اگر اندازه گیری رطوبت نیز مورد نیاز باشد، می توان ۱۸b۲۰ را به یک مدار مدولار تشکیل شده از DS2438 دالاس و HIH23610 HoneywELl ارتقا داد. به منظور پاسخگویی به نیازهای ارتباطی کل خودرو، ارتباطات اتوبوس CAN بین کامپیوتر میزبان و هر واحد کنترل در خودرو اتخاذ می شود.
مترو سرپوشیده صفحه نمایش رهبری
مترو سرپوشیده صفحه نمایش رهبری
طراحی سخت افزار
واحد نمایش از یک پانل نمایش LED و یک مدار نمایش تشکیل شده است. صفحه نمایش LED واحد نمایش 16×64 ماتریس نقطه یونیورسال واحد نمایش هوشمند تشکیل شده از 4 ماژول ماتریس نقطه است. یک واحد نمایش واحد می تواند ۴ کاراکتر ۱۶×۱۶ نقطه ای چینی را بر روی صفحه کامل نمایش دهد. یا نماد، ارتباط سریالی بین واحدهای نمایش در سیستم اتخاذ می شود، به طوری که کار کل سیستم هماهنگ و متحد باشد. مدار نمایش شامل دو پورت کابلی ۱۶ پین، دو راننده اتوبوس سه ایالتی ۷۴H۲۴۵، یک اینورتر شش ۷۴HC04D، دو ۷۴H۱۳۸ هشت رمزگشایی و هشت قفل شیفت ۷۴HC۵۹۵ است. هسته مدار کنترل میکروکامپیوتر تک تراشه ای پرسرعت WINBOND 77E58، فرکانس کریستال 24MHz است. AT29C020A یک ROM 256K است که برای ذخیره 16×16 ماتریس نقطه کتابخانه کاراکتر چینی و جدول کد ماتریس نقطه ای 16×8 استفاده می شود. AT24C020 یک EP2ROM بر اساس اتوبوس سریال I2C است که جملات از پیش تعیین شده مانند نام ایستگاه مترو، سلام و غیره را ذخیره می کند. دما در خودرو توسط یک حسگر دمای دیجیتال از نوع تک اتوبوسی ۱۸b۲۰ اندازه گیری می شود. SJA1000 و TJA1040 به ترتیب کنترل کننده و فرستنده و انتقال اتوبوس CAN هستند.
کنترل طراحی واحد مدار
کل سیستم بر اساس میکروکنترلر پویای Winbond 77E58 است. 77E58 از یک هسته ریز پردازش کننده دوباره طراحی شده استفاده می کند. دستورالعمل های آن با سری ۵۱ سازگار است. با این حال، از آنجا که چرخه ساعت تنها ۴ چرخه است، سرعت عملیاتی آن به طور کلی سریع تر از فرکانس ساعت مشابه است. 8051 سنتی است 2 ~ 3 برابر افزایش یافته است ، بنابراین آن را حل فرکانس مورد نیاز از میکرو کامپویتر تک تراشه در طول نمایش پویا از شخصیت های چینی با ظرفیت بزرگ است. علاوه بر این، آن را نیز با یک دیده بان می آید. 77E58 کنترل حافظه فلش AT29C020 از طریق قفل 74LS373، اندازه 256K است. از آنجا که ظرفیت حافظه بیشتر از 64K ، صفحه روش آدرس دهی در طراحی اتخاذ شده است ، که ، استفاده از P1.1 و P1.2 به صفحه را انتخاب کنید حافظه فلش. به ۴ صفحه تقسیم می شود. اندازه آدرس هر صفحه 64K است. علاوه بر انتخاب تراشه AT29C020، P1.5 نیز تضمین می کند که P1.1 و P1.2 زمانی که بر روی رابط کابلی 16 پین مالتی پلک می شوند، به AT29C020 ایجاد نمی شوند. سوء استفاده کردن . کنترل کننده CAN بخش کلیدی ارتباطات است. به منظور بهبود توانایی ضد تداخل، یک اپتوکوپلر با سرعت بالا ۶N۱۳۷ بین کنترل کننده CAN SJA1000 و TJA1040 فرستنده و انتقال CAN اضافه می شود و میکرو کامپوتتر تک تراشه ای کنترل کننده CAN SJA1000 را از طریق P3.0 انتخاب می کند. ۱۸بی۲۰ یک دستگاه تک اتوبوسی است. رابط بین دستگاه و میکرو کامپیوتر تک تراشه تنها نیاز به اشغال یک پورت I/O. می تواند به طور مستقیم دما را به یک سیگنال دیجیتال تبدیل کند و آن را به صورت سریالی در یک حالت کد دیجیتال ۹ بیتی خروجی کند. P1.4 در مدار کنترل برای تکمیل جفت شدن انتخاب می شود. 18B20 انتخاب تراشه و تابع انتقال داده ها. خط ساعت SCL و خط داده دو بخش SDA AT24C020 به ترتیب به P1.6 و P1.7 میکرو کامپیوتر تک تراشه متصل هستند. رابط کابلی ۱۶ پین بخش رابط مدار کنترل و مدار نمایش است.
نمایش اتصال واحد و کنترل
بخش مدار نمایشگر از طریق درگاه کابل ۱۶ پین (۱) به پورت کابلی ۱۶ پین بخش مدار کنترل متصل می شود. پورت کابلی ۱۶ پین (۱) دستورالعمل ها و داده های میکرو کامپویتر تک تراشه ای را به مدار نمایش LED منتقل می کند. کابل 16 پین (2) ) مورد استفاده برای آبشار از صفحه نمایش های متعدد. اتصال آن اساساً همان پورت کابلی ۱۶ پین (۱) است، اما باید توجه داشت که ترمینال R به ترمینال ۸ ۷۴H۵۹۵ DS از چپ به راست در شکل ۲ متصل است. در هنگام آبشاری، به صورت سری با کابل ۱۶ پین (۱) پورت صفحه نمایش بعدی (همان طور که در شکل ۱ نشان داده شده است) متصل خواهد شد. CLK پایانه سیگنال ساعت، STR پایانه قفل ردیف، R پایانه داده، G (GND) و LOE پایانه های روشنایی ردیف را فعال می کنند، و A، B، C، و D پایانه های انتخاب ردیف هستند. توابع خاص هر درگاه به صورت زیر است: A, B, C, D پایانه های انتخاب ردیف هستند، که برای کنترل داده ها از کامپیوتر میزبان به ردیف مشخص شده در صفحه نمایش استفاده می شوند، و R پایانه داده است، که داده های منتقل شده توسط میکرو کامپیوتر تک تراشه را می پذیرد. توالی کاری واحد نمایش LED به این صورت است: پس از اینکه ترمینال سیگنال ساعت CLK داده ای را در ترمینال R دریافت کرد، مدار کنترل به طور مصنوعی لبه رو به افزایش پالس را می دهد. یک لبه بالا آمدن یک پالس برای قفل کردن داده ها استفاده می شود؛ LOE توسط میکروکنترلر تنظیم می شود تا ردیف را روشن کند. نمودار شماتیک مدار نمایش در شکل ۳ نشان داده شده است.
طراحی مدولار
خودروهای مترو با توجه به شرایط واقعی الزامات مختلفی برای صفحه نمایش LED داخل سالن دارند، بنابراین ما به طور کامل این موضوع را در هنگام طراحی مدار در نظر گرفته اند، به این صورت که ماژول های خاص را می توان با این شرط که عملکردها و ساختار اصلی بدون تغییر باقی بمانند، به هم تغییر داد. این ساختار باعث می شود مدار کنترل LED مقیاس پذیری و سهولت استفاده خوبی داشته باشد.
ماژول دما و رطوبت
در مناطق گرم و بارانی جنوب با وجود تهویه مطبوع دمای ثابت در خودرو، رطوبت نیز شاخص مهمی از نگرانی مسافران است. ماژول دما و رطوبتی که طراحی کرده بودیم عملکرد اندازه گیری دما و رطوبت را دارد. ماژول دما و ماژول دما و رطوبت رابط سوکت یکسانی دارند، و هر دو یک ساختار اتوبوس واحد دارند، و هر دو توسط پورت P1.4 کنترل می شوند، بنابراین تبادل بسیار راحت است. HIH3610 یک سنسور رطوبت یکپارچه سه پایانه ای با خروجی ولتاژ تولید شده توسط هانی ول است. دی اس۲۴۳۸ یک مبدل ۱۰ بیتی A/D با رابط ارتباطی یک اتوبوس است. تراشه حاوی یک حسگر دمای دیجیتال با وضوح بالا است که می تواند برای دمای حسگر رطوبت مورد استفاده قرار گیرد. جبران.
485 ماژول گسترش اتوبوس
اتوبوس ۴۸۵ به عنوان یک اتوبوس بالغ و ارزان قیمت دارای موقعیت بی بدیلی در زمینه صنعتی و میدان حمل و نقل است. به همین دلیل، ما ماژول گسترش اتوبوس 485 را طراحی کرده بودیم که می تواند جایگزین ماژول اصلی CAN برای ارتباطات خارجی شود. این ماژول از MXL1535E جدا شده توسط MAXIM به عنوان فرستنده و انتقال 485 استفاده می کند. به منظور اطمینان از سازگاری در کنترل، هر دو MXL1535E و SJA1000 تراشه انتخاب شده از طریق P3.0. علاوه بر این، یک ترانسفورماتور جداسازی الکتریکی 2500VRMS بین سمت RS2485 و سمت منطق کنترل کننده یا کنترل را فراهم می کند. یک مدار دیود TVS به خروجی ماژول اضافه می شود تا تداخل موج خط کاهش یابد. همچنین می توان از جهنده ها برای تعیین اینکه آیا مقاومت ترمینال اتوبوس را بارگذاری کند یا نه، استفاده کرد.
طراحی نرم افزار
نرم افزار سیستم از نرم افزار مدیریت کامپیوتر فوقانی و نرم افزار کنترل کنترل واحد تشکیل شده است. نرم افزار مدیریت کامپیوتر بالا بر روی پلت فرم عامل Windows22000 با استفاده از C ++BUILD6.0 توسعه یافته است، از جمله انتخاب حالت نمایش (از جمله استاتیک، فلش، اسکرول کردن، تایپ کردن، و غیره)، انتخاب جهت اسکرول کردن (شامل اسکرول کردن بالا و پایین و اسکرول کردن چپ و راست)، تنظیم سرعت نمایش پویا (به عنوان معنی فرکانس فلش متن، سرعت اسکرول، تایپ سرعت صفحه نمایش، و غیره)، نمایش ورودی محتوا و پیش نمایش نمایش، غیره.
هنگامی که سیستم در حال اجرا است، سیستم نه تنها می تواند کاراکترهایی مانند اطلاعیه ایستگاه، تبلیغات و غیره را با توجه به پیش تنظیم شده نمایش دهد، بلکه به صورت دستی کاراکترهای نمایش مورد نیاز را نیز ورودی می کند. نرم افزار کنترل کنترل واحد اتخاذ 8051 برنامه نویسی KEILC، جامد در EEPROM از تک تراشه 77E58، و عمدتا تکمیل توابع ارتباط بین کامپیوترهای بالا و پایین، کسب داده ها از دما و رطوبت، و کنترل رابط I / O. در عمل واقعی، دقت اندازه گیری دما به ±۰٫۵ درجه سانتی گراد می رسد و دقت اندازه گیری رطوبت به ۲± RH می رسد.
در پایان
از طراحی شماتیک سخت افزاری، ساختار منطقی، نمودار بلوک ترکیب و غیره، ایده های طراحی صفحه نمایش ال ای دی سرپوشیده مترو معرفی می شوند. از طریق طراحی ماژول رابط fieldbus و رابط ماژول دما و رطوبت، صفحه نمایش led داخل سالن می تواند با محیط های مختلف سازگار شود. نیاز، با مقیاس پذیری خوب و تطبیق پذیری. پس از آزمایش های بسیاری، صفحه نمایش LED سرپوشیده در سیستم اطلاعات مسافربری جدید مترو داخلی برای استفاده آزمایشی نصب شده است، و اثر خوب است. تمرین ثابت کرده است که صفحه نمایش به خوبی می تواند نمایش ایستا از شخصیت های چینی و گرافیک و نمایش های مختلف پویا کامل، و دارای ویژگی های درخشش بالا، بدون flicker، و کنترل منطق ساده، که به طور کامل با الزامات نمایش خودروهای مترو بر روی صفحه نمایش LED.
