Kanuni ya msingi ya muundo wa skrini inayoongoza kwenye treni ya chini ya ardhi
Kanuni ya msingi ya muundo wa skrini ya kuonyesha inayoongozwa na treni ya chini ya ardhi;Kama kituo cha kuonyesha maelezo yanayoelekezwa kwa umma katika njia ya chini ya ardhi, onyesho la ndani linaloongozwa lina anuwai kubwa ya thamani ya kiraia na kibiashara.
Kwa sasa, magari ya treni ya chini kwa chini yanayofanya kazi nchini China kwa ujumla yana onyesho la ndani, lakini kuna vipengele vichache vya ziada na maudhui ya skrini moja.Ili kushirikiana na matumizi ya mfumo mpya wa taarifa za abiria wa metro, tumeunda skrini mpya ya kuonyesha ya LED ya mabasi mengi ya metro.
Skrini ya kuonyesha sio tu ina violesura vingi vya basi katika mawasiliano ya nje, lakini pia hutumia basi moja na vifaa vya basi vya I2C katika muundo wa saketi ya udhibiti wa ndani.
Kuna aina mbili zaSkrini za LEDkwenye barabara ya chini ya ardhi: moja imewekwa nje ya gari ili kuonyesha sehemu ya kukimbia kwa treni, mwelekeo wa kukimbia na jina la kituo cha sasa, ambacho kinapatana na Kichina na Kiingereza;Maelezo mengine ya huduma yanaweza pia kuonyeshwa kulingana na mahitaji ya uendeshaji;Onyesho la maandishi linaweza kuwa tuli, la kusogeza, tafsiri, maporomoko ya maji, uhuishaji na madoido mengine, na idadi ya vibambo vinavyoonyeshwa ni vibambo vya matrix 16 × 12 16.Nyingine ni onyesho la ndani la terminal la LED, ambalo huwekwa kwenye gari moshi.Onyesho la ndani la ndani la LED linaweza kuweka upya terminal kulingana na mahitaji ya uendeshaji wa treni, na kuonyesha terminal ya sasa katika muda halisi, pamoja na halijoto ya sasa katika treni, yenye vibambo 16 × Nane vibambo vya matrix 16.
Muundo wa mfumo
Skrini ya mfumo wa kuonyesha ya LED ina kitengo cha udhibiti wa kompyuta-chip moja na kitengo cha kuonyesha.Kitengo kimoja cha kuonyesha kinaweza kuonyesha herufi 16 × 16 za Kichina.Ikiwa saizi fulani ya mfumo wa kuonyesha mchoro wa LED hutolewa, inaweza kupatikana kwa kutumia vitengo kadhaa vya kuonyesha akili na njia ya "vizuizi vya ujenzi".Mawasiliano ya serial hutumiwa kati ya vitengo vya kuonyesha kwenye mfumo.Mbali na kudhibiti kitengo cha onyesho na kusambaza maagizo na ishara za kompyuta ya juu, kitengo cha kudhibiti pia kimepachikwa na sensor ya joto ya dijiti ya basi 18B20.Shukrani kwa muundo wa moduli ya mzunguko wa udhibiti, ikiwa kuna mahitaji ya kipimo cha unyevu, 18b20 inaweza kuboreshwa hadi mzunguko wa moduli inayojumuisha DS2438 kutoka Dallas na HIH23610 kutoka HoneywELL.Ili kukidhi mahitaji ya mawasiliano ya gari zima, basi ya CAN hutumiwa kwa mawasiliano kati ya kompyuta ya juu na kila kitengo cha udhibiti kwenye gari.
muundo wa vifaa
Kitengo cha kuonyesha kinaundwa na paneli ya kuonyesha ya LED na mzunguko wa kuonyesha.Ubao wa kitengo cha onyesho la LED linajumuisha moduli 4 za matrix × kizio chenye akili cha ulimwengu wote cha kuonyesha nukta 64, kitengo kimoja cha onyesho kinaweza kuonyesha matrix ya nukta 4 16 × 16 herufi au alama za Kichina.Mawasiliano ya serial hutumiwa kati ya vitengo vya kuonyesha kwenye mfumo, ili kazi ya mfumo mzima iratibiwe na kuunganishwa.Saketi ya onyesho ina bandari mbili za kebo za pini 16, viendeshi viwili vya mabasi matatu ya 74H245, kibadilishaji kigeuzi kimoja cha 74HC04D sita, kisimbuzi mbili za 74H138 na lachi nane za 74HC595.Kiini cha mzunguko wa udhibiti ni kidhibiti cha kasi cha juu cha 77E58 cha WINBOND, na masafa ya kioo ni 24MHz AT29C020A ni 256K ROM ya kuhifadhi maktaba ya herufi ya Kichina ya nukta 16 x 16 na jedwali la msimbo la ASCII la nukta 16 × 8.AT24C020 ni EP2ROM kulingana na basi ya mfululizo ya I2C, ambayo huhifadhi taarifa zilizowekwa mapema, kama vile majina ya kituo cha treni ya chini ya ardhi, salamu, n.k. Halijoto katika gari hupimwa kwa kihisi joto cha dijiti cha basi 18b20.SJA1000 na TJA1040 ni kidhibiti cha basi cha CAN na kipitishio cha umeme mtawalia.
Ubunifu wa kitengo cha kudhibiti
Mfumo mzima unachukua kidhibiti chenye nguvu cha 77E58 cha Winbond kama msingi.77E58 inachukua msingi wa microprocessor upya, na maagizo yake yanapatana na mfululizo wa 51.Hata hivyo, kwa sababu mzunguko wa saa ni mizunguko 4 tu, kasi yake ya kukimbia kwa ujumla ni mara 2~3 zaidi ya 8051 ya jadi kwa mzunguko wa saa sawa.Kwa hiyo, mahitaji ya mzunguko wa microcontroller katika maonyesho ya nguvu ya uwezo mkubwa wa wahusika wa Kichina yanatatuliwa vizuri, na watchdog pia hutolewa.77E58 inadhibiti kumbukumbu ya flash AT29C020 kupitia latch 74LS373, yenye ukubwa wa 256K.Kwa kuwa uwezo wa kumbukumbu ni mkubwa kuliko 64K, muundo unachukua njia ya kushughulikia paging, ambayo ni, P1.1 na P1.2 hutumiwa kuchagua kurasa za kumbukumbu ya flash, ambayo imegawanywa katika kurasa nne.Saizi ya anwani ya kila ukurasa ni 64K.Mbali na kuchagua chipsi za AT29C020, P1.5 inahakikisha kuwa P1.1 na P1.2 hazitasababisha matumizi mabaya ya AT29C020 zinapotumiwa tena kwenye kiolesura cha kebo bapa ya pini 16.Kidhibiti cha CAN ni sehemu muhimu ya mawasiliano.Ili kuboresha uwezo wa kuzuia kuingiliwa, optocoupler ya kasi ya juu ya 6N137 huongezwa kati ya kidhibiti cha CAN SJA1000 na transceiver ya CAN TJA1040.Kidhibiti kidogo huchagua chipu ya kidhibiti cha CAN SJA1000 kupitia P3.0.18B20 ni kifaa kimoja cha basi.Inahitaji tu mlango mmoja wa I/O kwa kiolesura kati ya kifaa na kidhibiti kidogo.Inaweza kubadilisha halijoto moja kwa moja kuwa mawimbi ya dijiti na kuitoa mfululizo katika hali ya msimbo wa dijiti wa 9-bit.P1.4 imechaguliwa katika mzunguko wa udhibiti ili kukamilisha uteuzi wa chip na kazi za maambukizi ya data ya 18B20.Kebo ya saa ya SCL na kebo ya data ya pande mbili ya SDA ya AT24C020 zimeunganishwa kwa P1.6 na P1.7.16 miingiliano ya waya bapa ya kidhibiti kidogo, ambazo ni sehemu za kiolesura cha saketi ya kidhibiti na saketi ya onyesho.
Onyesha uunganisho wa kitengo na udhibiti
Sehemu ya saketi ya onyesho imeunganishwa na mlango wa waya wa bapa wa pini 16 wa sehemu ya saketi ya udhibiti kupitia mlango wa waya wa bapa wa pini 16 (1), ambao hutuma maagizo na data ya kidhibiti kidogo hadi kwenye saketi ya onyesho la LED.Waya bapa ya pini 16 (2) hutumika kuachia skrini nyingi za kuonyesha.Muunganisho wake kimsingi ni sawa na mlango wa waya wa bapa wa pini 16 (1), lakini ikumbukwe kwamba mwisho wake wa R umeunganishwa na mwisho wa DS wa 74H595 ya nane kutoka kushoto kwenda kulia kwenye Mchoro 2, Wakati wa kuporomoka, itakuwa. iliyounganishwa kwa mfululizo na kebo ya bapa ya pini 16 (1) ya lango la skrini inayofuata (kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1).CLK ni terminal ya ishara ya saa, STR ni terminal latch ya safu, R ni terminal ya data, G (GND) na LOE ni vituo vya kuwezesha mwanga wa safu, na A, B, C, D ni vituo vya kuchagua safu.Kazi mahususi za kila bandari ni kama ifuatavyo: A, B, C, D ni vituo vya kuchagua safu, ambavyo hutumika kudhibiti utumaji maalum wa data kutoka kwa kompyuta ya juu hadi safu mlalo iliyoteuliwa kwenye paneli ya onyesho, na R ni data. terminal, ambayo inakubali data inayopitishwa na microcontroller.Mlolongo wa kufanya kazi wa kitengo cha onyesho la LED ni kama ifuatavyo: baada ya terminal ya ishara ya saa ya CLK kupokea data kwenye terminal ya R, mzunguko wa udhibiti hutoa makali ya kuongezeka kwa mapigo, na STR iko kwenye safu ya data (16 × 4) Baada ya data zote 64 kupitishwa, makali ya kuongezeka ya pigo hutolewa ili kuunganisha data;LOE imewekwa kuwa 1 na kidhibiti kidogo ili kuwasha laini.Mchoro wa mpangilio wa mzunguko wa onyesho unaonyeshwa kwenye Mchoro 3.
Muundo wa msimu
Magari ya Metro yana mahitaji tofauti ya maonyesho ya ndani yanayoongozwa kulingana na hali halisi, kwa hiyo tumezingatia kikamilifu hili wakati wa kubuni mzunguko, yaani, chini ya hali ya kuhakikisha kwamba kazi kuu na miundo inabaki bila kubadilika, moduli maalum zinaweza kubadilishwa.Muundo huu hufanya mzunguko wa kudhibiti LED kuwa na upanuzi mzuri na urahisi wa matumizi.
Moduli ya joto na unyevu
Katika maeneo ya joto na ya mvua kusini, ingawa kuna kiyoyozi cha joto mara kwa mara kwenye gari, unyevu pia ni kiashiria muhimu ambacho abiria wanajali.Moduli ya joto na unyevu iliyoundwa na sisi ina kazi ya kupima joto na unyevu.Moduli ya joto na moduli ya joto na unyevu ina interface sawa ya tundu, zote mbili ni miundo ya basi moja na inadhibitiwa na bandari ya P1.4, hivyo ni rahisi kuzibadilisha.HIH3610 ni kitambuzi cha unyevu kilichounganishwa na tatu chenye pato la volti zinazozalishwa na Kampuni ya Honeywell.DS2438 ni kigeuzi cha biti 10 cha A/D chenye kiolesura kimoja cha mawasiliano ya basi.Chip ina sensor ya halijoto ya dijiti yenye azimio la juu, ambayo inaweza kutumika kwa fidia ya halijoto ya vitambuzi vya unyevunyevu.
485 moduli ya upanuzi wa basi
Kama basi lililokomaa na la bei nafuu, basi 485 lina nafasi isiyoweza kubadilishwa katika uwanja wa viwanda na uwanja wa trafiki.Kwa hiyo, tumeunda moduli ya upanuzi wa basi 485, ambayo inaweza kuchukua nafasi ya moduli ya awali ya CAN kwa mawasiliano ya nje.Moduli hii hutumia utengaji wa umeme wa picha wa MAXIM MXL1535E kama kipitishi sauti cha 485.Ili kuhakikisha uoanifu wa udhibiti, MXL1535E na SJA1000 zote zimechaguliwa kupitia P3.0.Kwa kuongezea, utengaji wa umeme wa 2500VRMS hutolewa kati ya upande wa RS2485 na kidhibiti au upande wa mantiki ya kudhibiti kupitia kibadilishaji.Mzunguko wa diode ya TVS huongezwa kwa sehemu ya pato ya moduli ili kupunguza uingiliaji wa kuongezeka kwa mstari.Rukia pia zinaweza kutumiwa kuamua kama zitapakia upinzani wa kituo cha basi.
Muundo wa programu
Programu ya mfumo inaundwa na programu ya juu ya usimamizi wa kompyuta na programu ya udhibiti wa kitengo.Programu ya juu ya usimamizi wa kompyuta imetengenezwa kwenye jukwaa endeshi la Windows22000 kwa kutumia C++BUILD6.0, ikijumuisha uteuzi wa hali ya onyesho (ikiwa ni pamoja na tuli, kuangaza, kusogeza, kuandika, n.k.), uteuzi wa mwelekeo wa kusogeza (ikiwa ni pamoja na kusogeza juu na chini na kushoto na kusogeza kulia), urekebishaji unaobadilika wa kasi ya onyesho (yaani masafa ya kuwaka maandishi, kasi ya kusogeza, kasi ya onyesho ya kuandika, n.k.), onyesha ingizo la maudhui, onyesho la kukagua, n.k.
Wakati mfumo unafanya kazi, mfumo hauwezi tu kuonyesha vibambo kama vile tangazo la kituo na tangazo kulingana na mipangilio iliyowekwa awali, lakini pia kuingiza mwenyewe herufi zinazohitajika za kuonyesha.Programu ya udhibiti wa kidhibiti cha kitengo imepangwa na KEILC ya 8051 na kuimarishwa katika EEPROM ya kompyuta ya chip moja 77E58.Inakamilisha hasa mawasiliano kati ya kompyuta ya juu na ya chini, upatikanaji wa data ya joto na unyevu, udhibiti wa interface ya I / O na kazi nyingine.Wakati wa operesheni halisi, usahihi wa kipimo cha joto hufikia ± 0.5 ℃ na usahihi wa kipimo cha unyevu hufikia ± 2% RH.
Hitimisho
Karatasi hii inatanguliza wazo la muundo wa skrini ya kuonyesha ya ndani ya barabara ya chini ya ardhi kutoka kwa vipengele vya muundo wa mchoro wa maunzi, muundo wa mantiki, mchoro wa kizuizi cha utunzi, n.k. Kupitia uundaji wa moduli ya kiolesura cha basi la shambani na kiolesura cha moduli ya unyevunyevu wa halijoto, skrini ya kuonyesha ya ndani ya LED inaweza. kukabiliana na mahitaji ya mazingira tofauti, na ina scalability nzuri na versatility.Baada ya majaribio mengi, skrini inayoongoza ya ndani imetumika katika mfumo mpya wa taarifa za abiria wa metro ya ndani, na athari ni nzuri.Mazoezi hayo yanathibitisha kuwa skrini ya kuonyesha inaweza kukamilisha onyesho tuli la herufi na michoro ya Kichina na onyesho mbalimbali zinazobadilika, na ina sifa za mwangaza wa juu, isiyo na kumeta, udhibiti rahisi wa mantiki, n.k., ambayo inakidhi kikamilifu mahitaji ya kuonyesha ya magari ya chini ya ardhi. kwaSkrini za LED.
Muda wa kutuma: Dec-16-2022