Grundlegendes Gestaltungsprinzip des geführten Bildschirms in der Untergrundbahn
Das grundlegende Gestaltungsprinzip der U-Bahn führte Bildschirm; Als allgemeines orientiertes Informationssichtgerät in der U-Bahn, hat geführte Innenanzeige eine breite Palette des Zivil- und Marktwerts.
Zur Zeit werden die U-Bahnfahrzeuge, die im Porzellan funktionieren, im Allgemeinen mit geführter Innenanzeige ausgerüstet, aber es gibt wenige Zusatzfunktionen und einzelnen Bildschirmanzeigeinhalt. Um mit dem Gebrauch von dem neuen Metropassagier-Informationssystem zusammenzuarbeiten, haben wir einen neuen dynamischen Bildschirm der Multibusmetros LED entworfen.
Der Bildschirm hat nicht nur mehrfache Busschnittstellen in der Mitteilung nach außen, aber nimmt auch einzelne Bus- und I2C-Busgeräte im internes Steuerschaltplan an.
Es gibt zwei Arten LED-Schirme in der U-Bahn: ein wird auf die Außenseite des Wagens gesetzt, um den laufenden Abschnitt des Zugs, Laufrichtung und den gegenwärtigen Stationsnamen anzuzeigen, der mit chinesischem und englischem kompatibel ist; Andere Service-Informationen können entsprechend Operationsbedarf auch angezeigt werden; Die Textanzeige kann statisch, Blättern, Übersetzung, Wasserfall, Animation und andere Effekte sein, und die Anzahl von den angezeigten Charakteren ist 16 × 12 16 Matrixdrucker-Schriftzeichen. Die andere ist die Terminalinnen-LED-Anzeige, die in den Zug gelegt wird. Die Terminalinnen-LED-Anzeige kann den Anschluss entsprechend den Bahnbetriebanforderungen einstellen und zeigt die Stromklemme in der Realzeit sowie die gegenwärtige Temperatur im Zug, mit 16 Charaktere × acht 16 Matrixdrucker-Schriftzeichen an.
Systemzusammensetzung
Der LED-Anzeigesystemschirm wird aus einem Einzelchipmikrocomputersteuergerät und einer Display-Unit verfasst. Eine einzelne Display-Unit kann 16 × 16 chinesische Schriftzeichen anzeigen. Wenn eine bestimmte Größe des grafischen Anzeigesystems LED produziert wird, kann sie verwirklicht werden, indem man einige intelligente Display-Units und die Methode von „Bausteinen“ anwendet. Serienkommunikation wird zwischen Display-Units im System verwendet. Zusätzlich zur Kontrolle der Display-Unit und zum Übertragen der Anweisungen und der Signale des oberen Computers, wird das Steuergerät auch mit einem digitalen Temperaturfühler des einzelnen Busses 18B20 eingebettet. Dank den Modulentwurf des Steuerstromkreises, wenn es Anforderungen für Feuchtigkeitsmaß gibt, 18b20 können zum Modulstromkreis verbessert werden, der aus DS2438 von Dallas und HIH23610 von Honeywell besteht. Um den Kommunikationsbedarf des ganzen Fahrzeugs zu erfüllen, wird DOSEN-Bus für Kommunikation zwischen dem oberen Computer und jedem Steuergerät im Fahrzeug benutzt.
Hardware-Entwurf
Die Display-Unit wird aus LED-Anzeigefeld und Anzeigenstromkreis verfasst. Das LED-Display-Unit Brett wird aus 4 intelligenter allgemeinhindisplay-Unit der Punktematrix-Module × 64 Punktematrix verfasst, kann eine einzelne Display-Unit 4 16 chinesische Schriftzeichen oder Symbole der × 16 anzeigen Punktematrix. Serienkommunikation wird zwischen Display-Units im System verwendet, damit die Arbeit des ganzen Systems koordiniert und vereinheitlicht wird. Der Anzeigenstromkreis besteht aus zwei 16 Stiftflachen Kabelanschlüssen, zwei Tristate74H245 bustreibern, ein Inverter 74HC04D sechs, zwei Decoder 74H138 acht und acht Klinken der Verschiebung 74HC595. Der Kern des Steuerstromkreises ist- der Hochgeschwindigkeitsmikroregler 77E58 von WINBOND, und die Kristallfrequenz ist 24MHz AT29C020A ist ein ROM 256K für die Speicherung 16 der Codetabelle der Punktematrix der Bibliothek des chinesischen Schriftzeichens der × 16 Punktematrix und 16 des × 8 ASCII. AT24C020 ist ein EP2ROM, das auf I2C-Serienbus basiert, der voreingestellte Aussagen, wie U-Bahnstations-Namen, Grüße speichert, etc. Die Temperatur im Fahrzeug wird durch den digitalen Temperaturfühler des einzelnen Busses 18b20 gemessen. SJA1000 und TJA1040 sind KÖNNEN Busprüfer und -transceiver beziehungsweise.
Steuerstromkreiseinheitsentwurf
Das ganze System nimmt den dynamischen Mikroregler 77E58 von Winbond als der Kern. Das 77E58 nimmt einen neu entworfenen Mikroprozessorkern an, und seine Anweisungen sind mit der 51 Reihe kompatibel. Jedoch weil der Taktzyklus nur 4 Zyklen ist, ist seine Fahrgeschwindigkeit im Allgemeinen 2~3mal höher als die traditionellen 8051 bei der gleichen Taktfrequenz. Deshalb werden die Frequenzanforderungen für den Mikroregler in der dynamischen Anzeige von chinesischen Schriftzeichen der großen Kapazität gut gelöst, und der Wachhund wird auch zur Verfügung gestellt. Das 77E58 steuert den Flash-Speicher AT29C020 durch die Klinke 74LS373, mit einer Größe von 256K. Da die Speicherkapazität größer als 64K ist, nimmt der Entwurf die Seitenadressierungsmethode an, werden d.h. P1.1 und P1.2 verwendet, um Seiten für den Flash-Speicher vorzuwählen, der in vier Seiten unterteilt wird. Die wendende Größe jeder Seite ist 64K. Zusätzlich zum Vorwählen von Chips AT29C020, garantiert P1.5, dass P1.1 und P1.2 nicht misoperation von AT29C020 verursachen, wenn sie auf der 16 Stiftflachkabelschnittstelle wiederverwendet werden. Der DOSEN-Kontrolleur ist die Schlüsselkomponente der Kommunikation. Um die Entstörungsfähigkeit zu verbessern, wird ein Hochgeschwindigkeitsoptokoppler 6N137 zwischen dem DOSEN-Prüfer SJA1000 hinzugefügt und KANN Transceiver TJA1040. Der Mikroregler wählt den Chip des DOSEN-Prüfers SJA1000 durch P3.0 vor. 18B20 ist ein einzelnes Busgerät. Es benötigt nur einen Input-/Outputhafen für die Schnittstelle zwischen dem Gerät und dem Mikroregler. Es kann die Temperatur in ein digitales Signal direkt umwandeln und sie in einem digitalen Codemodus mit 9 Bits serienmäßig ausgeben. P1.4 wird im Steuerstromkreis vorgewählt, um die Chipauswahl- und -datentransmissionsfunktionen von 18B20 abzuschließen. Das Taktkabel SCL und bidirektionale das Datenkabel SDA von AT24C020 werden beziehungsweise an P1.6 angeschlossen und P1.7.16 stecken Flachdrahtschnittstellen des Mikroreglers fest, die die Schnittstellenteile des Steuerstromkreises und des Anzeigenstromkreises sind.
Display-Unit Verbindung und Steuerung
Das Anzeigenstromkreisteil wird mit dem 16 Stiftflachdrahthafen des Steuerstromkreisteils durch den 16 Stiftflachdrahthafen (1) angeschlossen, der die Anweisungen und die Daten des Mikroreglers dem LED-Anzeigenstromkreis übermittelt. Der 16 Stiftflachdraht (2) wird für die Kaskade von mehrfachen Bildschirmen benutzt. Seine Verbindung ist im Allgemeinen die selbe wie der 16 Stiftflachdrahthafen (1), aber es sollte gemerkt werden, dass sein r-Ende an das DS-Ende des achten 74H595 von links nach rechts im Abbildung 2, bei der Kaskade, es wird geschaltet in der Reihe mit dem Hafen des 16 Stiftflachkabels (1) des folgenden Bildschirms angeschlossen wird (wie in Tabelle 1) gezeigt. CLK ist der Taktsignalanschluß, ist STR der Reihenklinkenanschluß, ist R der Datenanschluß, sind G (Boden) und LOE das Reihenlicht, Anschlüssen zu ermöglichen, und A, B, C, D sind die ausgewählten Anschlüsse der Reihe. Die speziellen Funktionen jedes Hafens sind, wie folgt: A, B, C, D sind Reihenauswahlanschlüsse, die benutzt werden, um das spezifische Senden von Daten vom oberen Computer zur gekennzeichneten Reihe auf dem Anzeigefeld zu steuern, und R ist der Datenanschluß, der die Daten annimmt, die durch den Mikroregler übertragen werden. Die Arbeitsreihenfolge der LED-Display-Unit ist, wie folgt: nachdem der CLK-Taktsignalanschluß Daten am r-Anschluss empfängt, gibt der Steuerstromkreis manuell eine steigende Flanke des Impulses, und das STR ist in Folge von den Daten (16 × 4), das schließlich 64 Daten übertragen werden, eine steigende Flanke des Impulses, wird gegeben, um die Daten zu verriegeln; Das LOE wird bis 1 durch den Mikroregler eingestellt, um der Linie zu leuchten. Das schematische Diagramm des Anzeigenstromkreises wird im Abbildung 3. gezeigt
Modularbauweise
Metrofahrzeuge haben verschiedene Anforderungen für geführte Innenanzeige entsprechend der tatsächlichen Situation, also haben wir völlig dieses betrachtet, wenn das Entwerfen des Stromkreises d.h. unter der Zustand der Garantie, dass die Hauptfunktionen und die Strukturen unveränderte bleiben, spezifische Module ausgetauscht werden kann. Diese Struktur stellt den LED-Steuerstromkreis haben gutes Ausdehnungsvermögen und Benutzerfreundlichkeit her.
Temperatur und Feuchtigkeitsmodul
In den heißen und regnerischen Bereichen im Süden, obgleich es eine Klimaanlage der konstanten Temperatur im Auto gibt, ist die Feuchtigkeit auch ein wichtiger Indikator, den Passagiere sich ungefähr interessieren. Die Temperatur und das Feuchtigkeitsmodul, das von uns entworfen ist, hat die Funktion der messenden Temperatur und der Feuchtigkeit. Das Temperaturmodul und die Temperatur und das Feuchtigkeitsmodul haben die gleiche Sockelschnittstelle, die einzelne Busstrukturen sind und durch Hafen P1.4 gesteuert werden, also ist es bequem, es auszutauschen. HIH3610 ist ein integrierter Feuchtigkeitssensor mit drei Anschlüssen mit dem Spannungsertrag, der durch Honeywell Company produziert wird. DS2438 ist ein 10 Bit A-/Dkonverter mit einer einzelnen BusKommunikationsschnittstelle. Der Chip enthält einen hochauflösenden digitalen Temperaturfühler, der für Temperaturausgleich von Feuchtigkeitssensoren benutzt werden kann.
Expansionsmodul mit 485 Bussen
Als reifer und billiger Bus hat Bus 485 eine unersetzliche Position auf dem industriellen Gebiet und Verkehrsfeld. Deshalb haben wir ein Expansionsmodul mit 485 Bussen entworfen, das das ursprüngliche DOSEN-Modul für Mitteilung nach außen ersetzen kann. Das Modul verwendet die photoelektrische Isolierung MXL1535E der MAXIME als der Transceiver 485. Um Steuerkompatibilität sicherzustellen, sind- MXL1535E und SJA1000 der Chip, der durch P3.0 vorgewählt wird. Darüber hinaus wird elektrische Isolierung 2500VRMS zwischen Seite RS2485 und Prüfer- oder Steuerlogikseite durch Transformator zur Verfügung gestellt. Fernsehdiodenschaltung wird dem Ertragteil des Moduls hinzugefügt, um Linie Anstiegsstörung zu verringern. Pullover können auch benutzt werden, um zu entscheiden, ob man Busanschlusswiderstand lädt.
Software-Entwurf
Die Systemsoftware wird aus oberer Computermanagement-Software und Einheitsprüfersteuer-Software verfasst. Die obere Computermanagement-Software wird auf der Arbeitsfläche Windows22000 unter Verwendung C++BUILD6.0, einschließlich die Anzeigemodusauswahl (einschließlich statisches, Blitzen, In einer Liste verzeichnen, Schreiben, etc.) entwickelt und verzeichnet Richtungsauswahl (einschließlich auf und ab In einer Liste verzeichnen und linkes und rechtes Blättern), dynamische Anzeigengeschwindigkeitsanpassung (d.h. blinkende Frequenz des Textes, Geschwindigkeit, Schreibenanzeigengeschwindigkeit, etc. in einer Liste verzeichnend), Anzeigeninhaltsinput, Anzeigenvorschau, etc. in einer Liste.
Wenn das System läuft, kann das System die Charaktere wie Stationsmitteilung und -anzeige entsprechend den voreingestellten Einstellungen nicht nur anzeigen, aber auch gab manuell die erforderlichen Anzeigencharaktere ein. Die Steuer-Software des Einheitsprüfers wird durch KEILC von 8051 programmiert und verfestigte sich im EEPROM des einzelnen Chipcomputers 77E58. Sie schließt hauptsächlich die Kommunikation zwischen den oberen und untereren Computern, Datenerfassung der Temperatur und der Feuchtigkeit, Input-/Outputschnittstelle Steuerung und andere Funktionen ab. Während der tatsächlichen Operation erreicht die Temperaturmessungsgenauigkeit ± 0,5 ℃ und die Feuchtigkeitsmaßgenauigkeit erreicht ± 2% relative Feuchtigkeit
Schlussfolgerung
Dieses Papier stellt die Entwurfsidee des Innen-LED Bildschirms der U-Bahn von den Aspekten des Entwurfs des schematischen Diagramms der Hardware, der Logikstruktur, des ZusammensetzungsSantendiagramms, des etc. vor. Durch den Entwurf FeldbusInterface-Baustein und Temperaturder feuchtigkeitsmodulschnittstelle, kann sich der Innen-LED-Bildschirm den Anforderungen der unterschiedlichen Umwelt anpassen und hat gute Ersteigbarkeit und Vielseitigkeit. Nach vielen Tests ist der geführte InnenBildschirm im neuen PassagierInformationssystem der inländischen Metros benutzt worden, und der Effekt ist gut. Die Praxis prüft, dass der Bildschirm die statische Anzeige von chinesischen Schriftzeichen und Grafiken und verschiedene dynamische Anzeigen gut abschließen kann, und hat die Eigenschaften der hohen Helligkeit, keines Aufflackerns, der einfachen Logiksteuerung, des etc., das völlig die Anzeigenbedingungen von U-Bahnfahrzeugen für LED-Schirme erfüllt.