Nitkellmu dwar il-prinċipji bażiċi tad-disinn tal-iskrins tal-wiri mmexxija tas-subway; Skrins tal-wiri ta 'ġewwa mmexxija, bħala tip ta' terminal tal-wiri ta 'informazzjoni li jiffaċċja l-pubbliku fis-subway, għandhom firxa wiesgħa ħafna ta' valuri ċivili u kummerċjali.
Fil-preżent, il-vetturi tas-subway li joperaw fil-pajjiż huma ġeneralment mgħammra bi skrins tal-wiri LED fuq ġewwa, iżda hemm inqas funzjonijiet addizzjonali u l-kontenut tal-wiri tal-iskrin huwa wieħed. Sabiex nikkooperaw mal-użu tas-sistema l-ġdida tal-informazzjoni tal-passiġġieri tas-subway, iddisinjajna skrin dinamiku tad-displej multi-bus subway LED ġdid.
Wirja mmexxija tas-subway
Subway wirja mmexxija fuq ġewwa
Il-wiri mhux biss għandu varjetà ta 'interfaces tal-karozzi tal-linja għall-komunikazzjoni esterna, iżda juża wkoll xarabank wieħed u apparati tal-karozzi tal-linja I2C fid-disinn taċ-ċirkwit ta' kontroll intern.
Hemm żewġ tipi ta 'skrins LED fuq is-subway: wieħed jitqiegħed fuq barra tal-ġarr, użat biex juri s-sezzjoni tal-ġiri tal-ferrovija, id-direzzjoni tal-ġiri u l-isem tal-istazzjon attwali, kompatibbli maċ-Ċiniż u l-Ingliż; jista 'wkoll juri informazzjoni oħra ta' servizz skond il-ħtiġijiet ta 'l-operazzjoni; wiri tat-test jista 'jkun Agħżel statiku, scrolling, traduzzjoni, kaskata, animazzjoni u effetti oħra, in-numru ta' karattri murija huwa 12 16 × 16 dot matrix karattri. L-ieħor huwa l-wiri LED ta 'ġewwa tat-terminal, li jitqiegħed fil-karozza. Il-wiri LED ta 'ġewwa tat-terminal jista' jissettja minn qabel it-terminal skont ir-rekwiżiti tal-operat tal-ferrovija u juri t-terminal attwali f'ħin reali. Jista 'wkoll juri t-temperatura attwali fil-karozza u juri l-karattri. In-numru huwa 8 16 × 16 karattri matriċi tikek.
Wirja mmexxija tas-subway
Wirja mmexxija tas-subway
Komponenti tas-Sistema
L-iskrin tas-sistema tal-wiri LED huwa magħmul minn unità ta' kontroll tal-mikrokompjuter taċ-ċippa-unika u unità tal-wiri. Unità tal-wiri waħda tista 'turi 4 karattri Ċiniżi ta' 16 × 16. Jekk tiġi prodotta sistema ta 'wiri grafiku LED ta' ċertu daqs, jintużaw biss numru ta 'unitajiet ta' wiri intelliġenti. Il-metodu ta '"blokki tal-bini" jista' jiġi realizzat, u l-unitajiet tal-wiri fis-sistema huma konnessi permezz ta 'komunikazzjoni serjali. Minbarra li tikkontrolla l-unità tal-wiri u tittrasmetti struzzjonijiet u sinjali mill-kompjuter ta 'fuq, l-unità ta' kontroll tinkorpora wkoll sensur tat-temperatura diġitali -bus wieħed 18B20. Grazzi għad-disinn modulari taċ-ċirkwit tal-kontroll, jekk ikun meħtieġ ukoll il-kejl tal-umdità, 18b20 jista 'jiġi aġġornat għal ċirkwit modulari magħmul minn DS2438 ta' Dallas u HIH23610 ta 'HoneywELl. Sabiex jintlaħqu l-ħtiġijiet ta 'komunikazzjoni tal-vettura kollha, il-komunikazzjoni CAN bus hija adottata bejn il-kompjuter ospitanti u kull unità ta' kontroll fil-vettura.
Subway wirja mmexxija fuq ġewwa
Subway wirja mmexxija fuq ġewwa
disinn tal-ħardwer
L-unità tal-wiri hija magħmula minn panel tal-wiri LED u ċirkwit tal-wiri. Il-bord tal-unità tal-wiri LED huwa unità tal-wiri intelliġenti universali ta '16 × 64 dot matrix magħmul minn 4 moduli ta' dot matrix. Unità tal-wiri waħda tista 'turi 4 16 × 16 dot matrix karattri Ċiniżi fuq l-iskrin sħiħ. Jew simbolu, komunikazzjoni serjali hija adottata bejn l-unitajiet tal-wiri fis-sistema, sabiex ix-xogħol tas-sistema kollha jkun ikkoordinat u unifikat. Iċ-ċirkwit tal-wiri jikkonsisti f'żewġ portijiet tal-kejbil 16-pin, żewġ sewwieqa tal-karozzi tal-linja 74H245 tliet-state, wieħed 74HC04D sitt inverters, żewġ 74H138 tmien decoders u tmien lukketti shift 74HC595. Il-qalba taċ-ċirkwit tal-kontroll hija l-mikrokompjuter 77E58 b'ċippa waħda ta' WINBOND-veloċità waħda-, il-frekwenza tal-kristall hija 24MHz. AT29C020A hija ROM 256K, użata biex taħżen librerija ta 'karattri Ċiniżi ta' 16 × 16 dot matrix u tabella tal-kodiċi ASCII ta '16 × 8 dot matrix. AT24C020 huwa EP2ROM ibbażat fuq ix-xarabank serjali I2C, li jaħżen sentenzi pre-settjati, bħal ismijiet ta 'stazzjon tas-subway, tislijiet, eċċ. It-temperatura fil-vettura hija mkejla minn sensor tat-temperatura diġitali tat-tip single-bus 18b20. SJA1000 u TJA1040 huma CAN bus controller u transceiver rispettivament.
Disinn tal-unità taċ-ċirkwit tal-kontroll
Is-sistema kollha hija bbażata fuq il-mikrokontrollur dinamiku Winbond 77E58. 77E58 juża qalba ta' mikroproċessur iddisinjata mill-ġdid. L-istruzzjonijiet tiegħu huma kompatibbli mas-serje 51. Madankollu, peress li ċ-ċiklu ta 'l-arloġġ huwa biss ta' 4 ċikli, il-veloċità operattiva tagħha hija ġeneralment aktar mgħaġġla minn dik ta 'l-istess frekwenza ta' l-arloġġ. L-8051 tradizzjonali jiżdied bi 2 ~ 3 darbiet, u għalhekk issolvi r-rekwiżiti tal-frekwenza tal-mikrokompjuter taċ-ċippa-wieħed waqt il-wiri dinamiku ta 'karattri Ċiniżi ta'-kapaċità kbira. Barra minn hekk, tiġi wkoll ma 'għassies. 77E58 jikkontrolla l-memorja flash AT29C020 permezz tal-lukkett 74LS373, id-daqs huwa 256K. Minħabba li l-kapaċità tal-memorja hija akbar minn 64K, il-metodu tal-indirizzar tal-paġna huwa adottat fid-disinn, jiġifieri, uża P1.1 u P1.2 biex tagħżel il-paġna tal-memorja flash. Huwa maqsum f'4 paġni. Id-daqs tal-indirizzar ta' kull paġna huwa 64K. Minbarra l-għażla taċ-ċippa ta 'AT29C020, P1.5 jiżgura wkoll li P1.1 u P1.2 mhumiex ikkawżati għal AT29C020 meta jkunu multiplexed fuq l-interface tal-kejbil 16-pin. Operazzjoni ħażina. Il-kontrollur CAN huwa l-parti ewlenija tal-komunikazzjoni. Sabiex tittejjeb l-abbiltà kontra l--interferenza, optocoupler 6N137-veloċità għolja huwa miżjud bejn il-kontrollur CAN SJA1000 u t-transceiver CAN TJA1040, u l-mikrokompjuter bi-ċippa waħda jagħżel il-CAN kontrollur SJA1000 permezz P3.0. Il-18B20 huwa apparat wieħed-bus. L-interface bejn l-apparat u l-mikrokompjuter b'ċippa waħda-jeħtieġ li tokkupa port I/O wieħed biss. Jista 'jikkonverti direttament it-temperatura f'sinjal diġitali u joħroġha serjament f'modalità ta' kodiċi diġitali ta '9-bit. P1.4 jintgħażel fiċ-ċirkwit tal-kontroll biex jitlesta t-tqabbil. Għażla taċ-ċippa 18B20 u funzjoni ta 'trażmissjoni tad-dejta. Il-linja tal-arloġġ SCL u l-linja tad-dejta bidirezzjonali SDA ta 'AT24C020 huma rispettivament konnessi mal-P1.6 u P1.7 tal-mikrokompjuter b'ċippa waħda. L-interface tal-kejbil ta '16-il pin hija l-parti ta' l-interface taċ-ċirkwit tal-kontroll u ċ-ċirkwit tal-wiri.
Konnessjoni u kontroll tal-unità tal-wiri
Il-parti taċ-ċirkwit tal-wiri hija konnessa mal-port tal-kejbil 16-pin tal-parti taċ-ċirkwit tal-kontroll permezz tal-port tal-kejbil 16-pin (1). Il-port tal-kejbil ta '16-il pin (1) jittrasmetti l-istruzzjonijiet u d-dejta tal-mikrokompjuter b'ċippa waħda għaċ-ċirkwit tal-wiri LED. Il-kejbil 16-pin (2) ) Użat għall-kaskata ta 'skrins tal-wiri multipli. Il-konnessjoni tiegħu hija bażikament l-istess bħall-port tal-kejbil 16-pin (1), iżda għandu jiġi nnutat li t-terminal R huwa konness mat-8 terminal 74H595 DS mix-xellug għal-lemin fil-Figura 2. Meta cascading, se jkun imqabbad f' serje bil-port tal-kejbil 16-pin (1) tal-iskrin tal-wiri li jmiss (kif muri fil-Figura 1). CLK huwa t-terminal tas-sinjal tal-arloġġ, STR huwa t-terminal tal-lukkett tar-ringiela, R huwa t-terminal tad-dejta, G (GND) u LOE huma t-terminali li jippermettu d-dawl tar-ringiela, u A, B, C, u D huma t-terminali tal-għażla tal-filliera. Il-funzjonijiet speċifiċi ta 'kull port huma kif ġej: A, B, C, D huma terminali ta' għażla ta 'ringiela, li jintużaw biex jikkontrollaw id-dejta mill-kompjuter ospitanti sal-ringiela speċifikata fuq il-pannell tal-wiri, u R huwa t-terminal tad-dejta, li jaċċetta d-dejta trażmessa mill-mikrokompjuter b'ċippa waħda. Is-sekwenza tax-xogħol tal-unità tal-wiri LED hija kif ġej: Wara li t-terminal tas-sinjal tal-arloġġ CLK jirċievi data fit-terminal R, iċ-ċirkwit tal-kontroll jagħti artifiċjalment xifer li jogħlew il-polz. Xifer li jogħlew ta 'polz jintuża biex jaqbad id-data; LOE huwa stabbilit mill-mikrokontrollur biex jixgħel ir-ringiela. Id-dijagramma skematika taċ-ċirkwit tal-wiri tidher fil-Figura 3.
Disinn modulari
Il-vetturi tal-metro għandhom rekwiżiti differenti għal skrins tal-wiri LED fuq ġewwa skont il-kundizzjonijiet attwali, għalhekk ikkunsidrajna dan b'mod sħiħ meta ddisinja ċ-ċirkwit, jiġifieri, moduli speċifiċi jistgħu jiġu skambjati taħt il-kondizzjoni li l-funzjonijiet u l-istruttura prinċipali jibqgħu mhux mibdula. Din l-istruttura tagħmel iċ-ċirkwit ta 'kontroll LED ikollu skalabbiltà tajba u faċilità ta' użu.
Modulu tat-temperatura u l-umdità
Fiż-żoni sħan u bix-xita tan-nofsinhar, minkejja t-temperatura kostanti tal-arja-kundizzjonata fil-karozza, l-umdità hija wkoll indikatur importanti ta' tħassib għall-passiġġieri. Il-modulu tat-temperatura u l-umdità li ddisinjajna għandu l-funzjoni li jkejjel it-temperatura u l-umdità. Il-modulu tat-temperatura u l-modulu tat-temperatura u l-umdità għandhom l-istess interface tas-sokit, u t-tnejn għandhom struttura waħda tax-xarabank, u t-tnejn huma kkontrollati mill-port P1.4, għalhekk l-iskambju huwa konvenjenti ħafna. HIH3610 huwa sensur tal-umdità integrat bi tliet-terminali b'output ta 'vultaġġ prodott minn Honeywell. DS2438 huwa konvertitur A/D ta' 10-bit b'interface ta' komunikazzjoni tal-linja waħda. Iċ-ċippa fiha sensor tat-temperatura diġitali b'riżoluzzjoni għolja, li jista 'jintuża għat-temperatura tas-senser tal-umdità. tikkumpensa.
Modulu ta 'espansjoni tal-karozzi tal-linja 485
Bħala xarabank matura u rħisa, ix-xarabank 485 għandha pożizzjoni insostitwibbli fil-qasam industrijali u l-qasam tat-trasport. Għal din ir-raġuni, iddisinja l-modulu ta 'espansjoni tax-xarabank 485, li jista' jissostitwixxi l-modulu CAN oriġinali għal komunikazzjoni esterna. Dan il-modulu juża l-MXL1535E iżolat fotoelettrikament ta 'MAXIM bħala l-485 transceiver. Sabiex tiġi żgurata l-kompatibilità fil-kontroll, kemm MXL1535E kif ukoll SJA1000 huma ċippa-magħżula permezz ta 'P3.0. Barra minn hekk, transformer jipprovdi iżolament elettriku 2500VRMS bejn in-naħa RS2485 u l-kontrollur jew in-naħa tal-loġika tal-kontroll. Ċirkwit dajowd TVS huwa miżjud mal-output tal-modulu biex titnaqqas l-interferenza ta 'żieda fil-linja. Jumpers jistgħu jintużaw ukoll biex jiddeterminaw jekk tagħbijax ir-reżistenza terminali tax-xarabank.
Disinn ta' softwer
Is-softwer tas-sistema huwa magħmul minn softwer ta 'ġestjoni tal-kompjuter ta' fuq u softwer tal-kontroll tal-kontrollur tal-unità. Is-softwer ta' fuq tal-ġestjoni tal-kompjuter huwa żviluppat fuq il-pjattaforma operattiva Windows22000 bl-użu ta' C plus plus BUILD6.0, inkluża l-għażla tal-mod tal-wiri (inkluż statiku, li jteptep, scrolling, ittajpjar, eċċ.), għażla tad-direzzjoni tal-iskrolljar (inkluż sa u 'l isfel scrolling u skrolljar tax-xellug u tal-lemin), Aġġustament dinamiku tal-veloċità tal-wiri (jiġifieri frekwenza tat-test li jteptep, veloċità tal-iscroll, veloċità tal-wiri tat-tajpjar, eċċ.), input tal-kontenut tal-wiri u preview tal-wiri, eċċ.
Meta s-sistema tkun qed taħdem, is-sistema tista 'mhux biss turi karattri bħal avviżi ta' stazzjon, reklami, eċċ skond is-sett minn qabel, iżda wkoll iddaħħal manwalment il-karattri tal-wiri meħtieġa. Is-softwer tal-kontroll tal-kontrollur tal-unità jadotta 8051 programmazzjoni KEILC, solidifikat fl-EEPROM taċ-ċippa waħda{-77E58, u prinċipalment jikkompleta l-funzjonijiet ta 'komunikazzjoni bejn il-kompjuters ta' fuq u t'isfel, akkwist tad-data tat-temperatura u umdità, u kontroll tal-interface I/O. Fl-operazzjoni attwali, l-eżattezza tal-kejl tat-temperatura tilħaq ± 0.5 grad, u l-eżattezza tal-kejl tal-umdità tilħaq ± 2 fil-mija RH.
fil-konklużjoni
Mid-disinn skematiku tal-ħardwer, struttura loġika, dijagramma tal-blokka tal-kompożizzjoni, eċċ., L-ideat tad-disinn tal-wiri LED ta 'ġewwa tas-subway huma introdotti. Permezz tad-disinn tal-modulu tal-interface fieldbus u l-interface tal-modulu tat-temperatura u l-umdità, il-wiri LED fuq ġewwa jista 'jadatta għal ambjenti differenti. Rekwiżit, bi skalabbiltà tajba u versatilità. Wara ħafna testijiet, il-wiri LED ta 'ġewwa ġie installat fis-sistema ta' informazzjoni ġdida tal-passiġġieri tas-subway domestiku għall-użu ta 'prova, u l-effett huwa tajjeb. Il-prattika wriet li l-iskrin tal-wiri jista 'jlesti tajjeb il-wiri statiku ta' karattri u grafika Ċiniża u diversi wirjiet dinamiċi, u għandu l-karatteristiċi ta 'luminożità għolja, ebda teptip, u kontroll loġiku sempliċi, li jissodisfa bis-sħiħ ir-rekwiżiti tal-wiri tal-vetturi tas-subway fuq il- Skrin LED.
