સબવે ટ્રેનમાં એલઇડી ડિસ્પ્લે સ્ક્રીનના મૂળભૂત ડિઝાઇન સિદ્ધાંત
સબવે led ડિસ્પ્લે સ્ક્રીનના મૂળભૂત ડિઝાઇન સિદ્ધાંત;સબવેમાં પબ્લિક ઓરિએન્ટેડ ઇન્ફર્મેશન ડિસ્પ્લે ટર્મિનલ તરીકે, ઇન્ડોર એલઇડી ડિસ્પ્લે નાગરિક અને વ્યાપારી મૂલ્યની ખૂબ જ વિશાળ શ્રેણી ધરાવે છે.
હાલમાં, ચીનમાં કાર્યરત સબવે વાહનો સામાન્ય રીતે ઇન્ડોર એલઇડી ડિસ્પ્લેથી સજ્જ છે, પરંતુ થોડા વધારાના કાર્યો અને સિંગલ સ્ક્રીન ડિસ્પ્લે સામગ્રી છે.નવી મેટ્રો પેસેન્જર ઇન્ફર્મેશન સિસ્ટમના ઉપયોગમાં સહકાર આપવા માટે, અમે નવી મલ્ટી બસ મેટ્રો LED ડાયનેમિક ડિસ્પ્લે સ્ક્રીન ડિઝાઇન કરી છે.
ડિસ્પ્લે સ્ક્રીન માત્ર બાહ્ય સંદેશાવ્યવહારમાં બહુવિધ બસ ઇન્ટરફેસ ધરાવે છે, પરંતુ આંતરિક નિયંત્રણ સર્કિટ ડિઝાઇનમાં સિંગલ બસ અને I2C બસ ઉપકરણોને પણ અપનાવે છે.
બે પ્રકારના હોય છેએલઇડી સ્ક્રીનોસબવે પર: ટ્રેનનો ચાલતો વિભાગ, ચાલતી દિશા અને વર્તમાન સ્ટેશનનું નામ દર્શાવવા માટે કેરેજની બહાર એકને મૂકવામાં આવે છે, જે ચાઈનીઝ અને અંગ્રેજી સાથે સુસંગત છે;અન્ય સેવા માહિતી પણ કામગીરી જરૂરિયાતો અનુસાર પ્રદર્શિત કરી શકાય છે;ટેક્સ્ટ ડિસ્પ્લે સ્ટેટિક, સ્ક્રોલિંગ, ટ્રાન્સલેશન, વોટરફોલ, એનિમેશન અને અન્ય ઇફેક્ટ્સ હોઈ શકે છે અને પ્રદર્શિત અક્ષરોની સંખ્યા 16 × 12 16 ડોટ મેટ્રિક્સ અક્ષરો છે.બીજું ટર્મિનલ ઇન્ડોર LED ડિસ્પ્લે છે, જે ટ્રેનમાં મૂકવામાં આવે છે.ટર્મિનલ ઇન્ડોર LED ડિસ્પ્લે ટ્રેનની કામગીરીની જરૂરિયાતો અનુસાર ટર્મિનલને પ્રીસેટ કરી શકે છે, અને વર્તમાન ટર્મિનલને વાસ્તવિક સમયમાં પ્રદર્શિત કરી શકે છે, તેમજ ટ્રેનમાં વર્તમાન તાપમાન 16 અક્ષરો × આઠ 16 ડોટ મેટ્રિક્સ અક્ષરો સાથે પ્રદર્શિત કરી શકે છે.
સિસ્ટમ રચના
LED ડિસ્પ્લે સિસ્ટમ સ્ક્રીન સિંગલ-ચિપ માઇક્રોકોમ્પ્યુટર કંટ્રોલ યુનિટ અને ડિસ્પ્લે યુનિટથી બનેલી છે.સિંગલ ડિસ્પ્લે યુનિટ 16 × 16 ચાઈનીઝ અક્ષરો પ્રદર્શિત કરી શકે છે.જો LED ગ્રાફિક ડિસ્પ્લે સિસ્ટમનું ચોક્કસ કદનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે, તો તે ઘણા બુદ્ધિશાળી પ્રદર્શન એકમો અને "બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ" ની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને અનુભવી શકાય છે.સીરીયલ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમમાં ડિસ્પ્લે એકમો વચ્ચે વપરાય છે.ડિસ્પ્લે એકમને નિયંત્રિત કરવા અને ઉપલા કમ્પ્યુટરની સૂચનાઓ અને સંકેતોને પ્રસારિત કરવા ઉપરાંત, નિયંત્રણ એકમ સિંગલ બસ ડિજિટલ તાપમાન સેન્સર 18B20 સાથે પણ એમ્બેડેડ છે.કંટ્રોલ સર્કિટની મોડ્યુલ ડિઝાઇન બદલ આભાર, જો ભેજ માપન માટે જરૂરીયાતો હોય, તો 18b20 ને ડલ્લાસથી DS2438 અને હનીવેલમાંથી HIH23610 બનેલા મોડ્યુલ સર્કિટમાં અપગ્રેડ કરી શકાય છે.સમગ્ર વાહનની સંચાર જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે, CAN બસનો ઉપયોગ ઉપલા કમ્પ્યુટર અને વાહનમાંના દરેક નિયંત્રણ એકમ વચ્ચેના સંચાર માટે થાય છે.
હાર્ડવેર ડિઝાઇન
ડિસ્પ્લે યુનિટ LED ડિસ્પ્લે પેનલ અને ડિસ્પ્લે સર્કિટથી બનેલું છે.LED ડિસ્પ્લે યુનિટ બોર્ડ 4 ડોટ મેટ્રિક્સ મોડ્યુલ્સ × 64 ડોટ મેટ્રિક્સ યુનિવર્સલ ઇન્ટેલિજન્ટ ડિસ્પ્લે યુનિટથી બનેલું છે, એક ડિસ્પ્લે યુનિટ 4 16 × 16 ડોટ મેટ્રિક્સ ચાઇનીઝ અક્ષરો અથવા પ્રતીકો પ્રદર્શિત કરી શકે છે.સિસ્ટમમાં ડિસ્પ્લે એકમો વચ્ચે સીરીયલ કોમ્યુનિકેશનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેથી સમગ્ર સિસ્ટમનું કાર્ય સંકલિત અને એકીકૃત થાય.ડિસ્પ્લે સર્કિટમાં બે 16 પિન ફ્લેટ કેબલ પોર્ટ, બે 74H245 ટ્રિસ્ટેટ બસ ડ્રાઇવર, એક 74HC04D છ ઇન્વર્ટર, બે 74H138 આઠ ડીકોડર અને આઠ 74HC595 શિફ્ટ લેચનો સમાવેશ થાય છે.કંટ્રોલ સર્કિટનો મુખ્ય ભાગ WINBOND નું હાઇ-સ્પીડ માઇક્રોકન્ટ્રોલર 77E58 છે, અને ક્રિસ્ટલ ફ્રીક્વન્સી 24MHz AT29C020A એ 16 × 16 ડોટ મેટ્રિક્સ ચાઇનીઝ કેરેક્ટર લાઇબ્રેરી અને 16 × 8 ડોટ મેટ્રિક્સ ટીસીઆઇ કોડને સ્ટોર કરવા માટે 256K રોમ છે.AT24C020 એ I2C સીરીયલ બસ પર આધારિત EP2ROM છે, જે સબવે સ્ટેશનના નામ, શુભેચ્છાઓ વગેરે જેવા પ્રીસેટ સ્ટેટમેન્ટ સ્ટોર કરે છે. વાહનનું તાપમાન સિંગલ બસ ડિજિટલ તાપમાન સેન્સર 18b20 દ્વારા માપવામાં આવે છે.SJA1000 અને TJA1040 અનુક્રમે CAN બસ નિયંત્રક અને ટ્રાન્સસીવર છે.
નિયંત્રણ સર્કિટ યુનિટ ડિઝાઇન
આખી સિસ્ટમ વિનબોન્ડના ડાયનેમિક માઇક્રોકન્ટ્રોલર 77E58ને કોર તરીકે લે છે.77E58 એ ફરીથી ડિઝાઇન કરેલ માઇક્રોપ્રોસેસર કોર અપનાવે છે, અને તેની સૂચનાઓ 51 શ્રેણી સાથે સુસંગત છે.જો કે, કારણ કે ઘડિયાળનું ચક્ર માત્ર 4 ચક્ર છે, તેની ચાલવાની ઝડપ સામાન્ય રીતે સમાન ઘડિયાળની આવર્તન પર પરંપરાગત 8051 કરતા 2~3 ગણી વધારે છે.તેથી, મોટી ક્ષમતાવાળા ચાઇનીઝ અક્ષરોના ડાયનેમિક ડિસ્પ્લેમાં માઇક્રોકન્ટ્રોલર માટેની આવર્તન આવશ્યકતાઓ સારી રીતે હલ થાય છે, અને વોચડોગ પણ પ્રદાન કરવામાં આવે છે.77E58 ફ્લેશ મેમરી AT29C020 ને લેચ 74LS373 દ્વારા નિયંત્રિત કરે છે, જેનું કદ 256K છે.મેમરી ક્ષમતા 64K કરતા વધારે હોવાથી, ડિઝાઇન પેજિંગ એડ્રેસિંગ પદ્ધતિ અપનાવે છે, એટલે કે, ફ્લેશ મેમરી માટે પૃષ્ઠો પસંદ કરવા માટે P1.1 અને P1.2 નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે ચાર પૃષ્ઠોમાં વિભાજિત છે.દરેક પૃષ્ઠનું સરનામું કદ 64K છે.AT29C020 ચિપ્સ પસંદ કરવા ઉપરાંત, P1.5 એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે P1.1 અને P1.2 જ્યારે 16 પિન ફ્લેટ કેબલ ઈન્ટરફેસ પર પુનઃઉપયોગ કરવામાં આવે ત્યારે AT29C020 ની ખોટી કામગીરી નહીં કરે.CAN નિયંત્રક એ સંચારનો મુખ્ય ભાગ છે.હસ્તક્ષેપ વિરોધી ક્ષમતાને સુધારવા માટે, CAN નિયંત્રક SJA1000 અને CAN ટ્રાન્સસીવર TJA1040 વચ્ચે 6N137 હાઇ-સ્પીડ ઓપ્ટોકપ્લર ઉમેરવામાં આવે છે.માઇક્રોકન્ટ્રોલર P3.0 દ્વારા CAN નિયંત્રક SJA1000 ચિપ પસંદ કરે છે.18B20 એ સિંગલ બસ ઉપકરણ છે.ઉપકરણ અને માઇક્રોકન્ટ્રોલર વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ માટે તેને માત્ર એક I/O પોર્ટની જરૂર છે.તે તાપમાનને સીધા જ ડિજિટલ સિગ્નલમાં કન્વર્ટ કરી શકે છે અને તેને 9-બીટ ડિજિટલ કોડ મોડમાં સીરીયલ આઉટપુટ કરી શકે છે.18B20 ના ચિપ પસંદગી અને ડેટા ટ્રાન્સમિશન કાર્યોને પૂર્ણ કરવા માટે નિયંત્રણ સર્કિટમાં P1.4 પસંદ કરવામાં આવે છે.ઘડિયાળ કેબલ SCL અને AT24C020 ની બાયડાયરેક્શનલ ડેટા કેબલ SDA અનુક્રમે માઇક્રોકન્ટ્રોલરના P1.6 અને P1.7.16 પિન ફ્લેટ વાયર ઇન્ટરફેસ સાથે જોડાયેલ છે, જે કંટ્રોલ સર્કિટ અને ડિસ્પ્લે સર્કિટના ઇન્ટરફેસ ભાગો છે.
એકમ કનેક્શન અને નિયંત્રણ દર્શાવો
ડિસ્પ્લે સર્કિટ ભાગ 16 પિન ફ્લેટ વાયર પોર્ટ (1) દ્વારા કંટ્રોલ સર્કિટ ભાગના 16 પિન ફ્લેટ વાયર પોર્ટ સાથે જોડાયેલ છે, જે LED ડિસ્પ્લે સર્કિટમાં માઇક્રોકન્ટ્રોલરની સૂચનાઓ અને ડેટાને પ્રસારિત કરે છે.16 પિન ફ્લેટ વાયર (2) નો ઉપયોગ બહુવિધ ડિસ્પ્લે સ્ક્રીનને કાસ્કેડ કરવા માટે થાય છે.તેનું કનેક્શન મૂળભૂત રીતે 16 પિન ફ્લેટ વાયર પોર્ટ (1) જેવું જ છે, પરંતુ એ નોંધવું જોઈએ કે તેનો R છેડો આકૃતિ 2 માં ડાબેથી જમણે આઠમા 74H595 ના DS અંત સાથે જોડાયેલ છે, જ્યારે કેસ્કેડિંગ થશે, ત્યારે તે હશે. આગામી ડિસ્પ્લે સ્ક્રીનના 16 પિન ફ્લેટ કેબલ (1) પોર્ટ સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલ છે (આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે).CLK એ ક્લોક સિગ્નલ ટર્મિનલ છે, STR એ રો લેચ ટર્મિનલ છે, R એ ડેટા ટર્મિનલ છે, G (GND) અને LOE એ રો લાઇટ સક્ષમ ટર્મિનલ છે, અને A, B, C, D એ પંક્તિ પસંદ કરેલા ટર્મિનલ છે.દરેક પોર્ટના વિશિષ્ટ કાર્યો નીચે મુજબ છે: A, B, C, D એ પંક્તિ પસંદગી ટર્મિનલ છે, જેનો ઉપયોગ ઉપલા કમ્પ્યુટરથી ડિસ્પ્લે પેનલ પર નિયુક્ત પંક્તિમાં ડેટાના ચોક્કસ મોકલવાને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે, અને R એ ડેટા છે. ટર્મિનલ, જે માઇક્રોકન્ટ્રોલર દ્વારા પ્રસારિત ડેટાને સ્વીકારે છે.LED ડિસ્પ્લે યુનિટનો કાર્યકારી ક્રમ નીચે મુજબ છે: CLK ક્લોક સિગ્નલ ટર્મિનલ આર ટર્મિનલ પર ડેટા મેળવે તે પછી, કંટ્રોલ સર્કિટ મેન્યુઅલી પલ્સ વધતી ધાર આપે છે, અને STR ડેટાની પંક્તિમાં છે (16 × 4) બધા 64 ડેટા ટ્રાન્સમિટ થયા પછી, ડેટાને લૅચ કરવા માટે પલ્સની વધતી ધાર આપવામાં આવે છે;LOE એ લાઇનને પ્રકાશિત કરવા માટે માઇક્રોકન્ટ્રોલર દ્વારા 1 પર સેટ કરેલ છે.ડિસ્પ્લે સર્કિટની યોજનાકીય રેખાકૃતિ આકૃતિ 3 માં બતાવવામાં આવી છે.
મોડ્યુલર ડિઝાઇન
મેટ્રો વાહનોમાં વાસ્તવિક પરિસ્થિતિ અનુસાર ઇન્ડોર એલઇડી ડિસ્પ્લે માટે જુદી જુદી આવશ્યકતાઓ હોય છે, તેથી અમે સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે આને સંપૂર્ણપણે ધ્યાનમાં લીધું છે, એટલે કે, મુખ્ય કાર્યો અને બંધારણો યથાવત રહે તેની ખાતરી કરવાની શરત હેઠળ, ચોક્કસ મોડ્યુલને બદલી શકાય છે.આ માળખું એલઇડી કંટ્રોલ સર્કિટને સારી વિસ્તરણ અને ઉપયોગમાં સરળ બનાવે છે.
તાપમાન અને ભેજ મોડ્યુલ
દક્ષિણમાં ગરમ અને વરસાદી વિસ્તારોમાં, કારમાં સતત તાપમાન એર કંડિશનર હોવા છતાં, ભેજ એ પણ એક મહત્વપૂર્ણ સૂચક છે જે મુસાફરોની કાળજી લે છે.અમારા દ્વારા ડિઝાઇન કરાયેલ તાપમાન અને ભેજ મોડ્યુલ તાપમાન અને ભેજને માપવાનું કાર્ય ધરાવે છે.તાપમાન મોડ્યુલ અને તાપમાન અને ભેજ મોડ્યુલ સમાન સોકેટ ઈન્ટરફેસ ધરાવે છે, જે બંને સિંગલ બસ સ્ટ્રક્ચર છે અને P1.4 પોર્ટ દ્વારા નિયંત્રિત છે, તેથી તેમની આપલે કરવી અનુકૂળ છે.HIH3610 એ હનીવેલ કંપની દ્વારા ઉત્પાદિત વોલ્ટેજ આઉટપુટ સાથે ત્રણ ટર્મિનલ સંકલિત ભેજ સેન્સર છે.DS2438 એ સિંગલ બસ કમ્યુનિકેશન ઇન્ટરફેસ સાથેનું 10 બીટ A/D કન્વર્ટર છે.ચિપમાં ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન ડિજિટલ તાપમાન સેન્સર છે, જેનો ઉપયોગ ભેજ સેન્સરના તાપમાન વળતર માટે થઈ શકે છે.
485 બસ વિસ્તરણ મોડ્યુલ
પરિપક્વ અને સસ્તી બસ તરીકે, 485 બસ ઔદ્યોગિક ક્ષેત્ર અને ટ્રાફિક ક્ષેત્રે બદલી ન શકાય તેવી સ્થિતિ ધરાવે છે.તેથી, અમે 485 બસ વિસ્તરણ મોડ્યુલ ડિઝાઇન કર્યું છે, જે બાહ્ય સંચાર માટે મૂળ CAN મોડ્યુલને બદલી શકે છે.મોડ્યુલ MAXIM ના ફોટોઇલેક્ટ્રિક આઇસોલેશન MXL1535E નો 485 ટ્રાન્સસીવર તરીકે ઉપયોગ કરે છે.નિયંત્રણ સુસંગતતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, MXL1535E અને SJA1000 બંને ચિપ P3.0 દ્વારા પસંદ કરવામાં આવી છે.વધુમાં, 2500VRMS ઇલેક્ટ્રીકલ આઇસોલેશન RS2485 સાઇડ અને કન્ટ્રોલર અથવા કન્ટ્રોલ લોજિક સાઇડ વચ્ચે ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે.TVS ડાયોડ સર્કિટને મોડ્યુલના આઉટપુટ ભાગમાં ઉમેરવામાં આવે છે જેથી લાઇન સર્જની દખલગીરી ઓછી થાય.બસ ટર્મિનલ પ્રતિકાર લોડ કરવો કે કેમ તે નક્કી કરવા માટે જમ્પર્સનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.
સોફ્ટવેર ડિઝાઇન
સિસ્ટમ સોફ્ટવેર અપર કોમ્પ્યુટર મેનેજમેન્ટ સોફ્ટવેર અને યુનિટ કંટ્રોલર કંટ્રોલ સોફ્ટવેરથી બનેલું છે.અપર કોમ્પ્યુટર મેનેજમેન્ટ સોફ્ટવેર C++ BUILD6.0 નો ઉપયોગ કરીને Windows22000 ઓપરેટિંગ પ્લેટફોર્મ પર વિકસાવવામાં આવ્યું છે, જેમાં ડિસ્પ્લે મોડ પસંદગી (સ્થિર, ફ્લેશિંગ, સ્ક્રોલિંગ, ટાઇપિંગ વગેરે સહિત), સ્ક્રોલિંગ દિશા પસંદગી (ઉપર અને નીચે સ્ક્રોલ અને ડાબે અને રાઇટ સ્ક્રોલિંગ), ડાયનેમિક ડિસ્પ્લે સ્પીડ એડજસ્ટમેન્ટ (એટલે કે ટેક્સ્ટ ફ્લેશિંગ ફ્રીક્વન્સી, સ્ક્રોલિંગ સ્પીડ, ટાઇપિંગ ડિસ્પ્લે સ્પીડ, વગેરે), ડિસ્પ્લે કન્ટેન્ટ ઇનપુટ, ડિસ્પ્લે પ્રીવ્યૂ વગેરે.
જ્યારે સિસ્ટમ ચાલી રહી હોય, ત્યારે સિસ્ટમ પ્રીસેટ સેટિંગ્સ અનુસાર માત્ર સ્ટેશનની જાહેરાત અને જાહેરાત જેવા અક્ષરો જ પ્રદર્શિત કરી શકતી નથી, પણ જરૂરી ડિસ્પ્લે અક્ષરોને મેન્યુઅલી ઇનપુટ પણ કરી શકે છે.યુનિટ કંટ્રોલરનું કંટ્રોલ સોફ્ટવેર 8051 ના KEILC દ્વારા પ્રોગ્રામ કરવામાં આવ્યું છે અને સિંગલ ચિપ કોમ્પ્યુટર 77E58 ના EEPROM માં મજબૂત છે.તે મુખ્યત્વે ઉપલા અને નીચલા કમ્પ્યુટર્સ વચ્ચેના સંચાર, તાપમાન અને ભેજનું ડેટા સંપાદન, I/O ઇન્ટરફેસ નિયંત્રણ અને અન્ય કાર્યોને પૂર્ણ કરે છે.વાસ્તવિક કામગીરી દરમિયાન, તાપમાન માપનની ચોકસાઈ ± 0.5 ℃ સુધી પહોંચે છે અને ભેજ માપનની ચોકસાઈ ± 2% RH સુધી પહોંચે છે
નિષ્કર્ષ
આ પેપર હાર્ડવેર સ્કીમેટિક ડાયાગ્રામ ડિઝાઇન, લોજિક સ્ટ્રક્ચર, કમ્પોઝિશન બ્લોક ડાયાગ્રામ વગેરે પાસાઓમાંથી સબવે ઇન્ડોર એલઇડી ડિસ્પ્લે સ્ક્રીનના ડિઝાઇન આઇડિયાને રજૂ કરે છે. ફીલ્ડ બસ ઇન્ટરફેસ મોડ્યુલ અને તાપમાન ભેજ મોડ્યુલ ઇન્ટરફેસની ડિઝાઇન દ્વારા, ઇન્ડોર એલઇડી ડિસ્પ્લે સ્ક્રીન, વિવિધ વાતાવરણની આવશ્યકતાઓને અનુરૂપ, અને સારી માપનીયતા અને વર્સેટિલિટી ધરાવે છે.ઘણા પરીક્ષણો પછી, ઘરેલું મેટ્રોની નવી પેસેન્જર માહિતી સિસ્ટમમાં ઇન્ડોર એલઇડી ડિસ્પ્લે સ્ક્રીનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે, અને તેની અસર સારી છે.પ્રેક્ટિસ સાબિત કરે છે કે ડિસ્પ્લે સ્ક્રીન ચાઇનીઝ અક્ષરો અને ગ્રાફિક્સ અને વિવિધ ગતિશીલ ડિસ્પ્લેના સ્થિર પ્રદર્શનને સારી રીતે પૂર્ણ કરી શકે છે, અને ઉચ્ચ બ્રાઇટનેસ, નો ફ્લિકર, સરળ લોજિક કંટ્રોલ વગેરેની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે, જે સબવે વાહનોની ડિસ્પ્લે આવશ્યકતાઓને પૂર્ણપણે પૂર્ણ કરે છે. માટેએલઇડી સ્ક્રીનો.
પોસ્ટનો સમય: ડિસેમ્બર-16-2022