專利名稱：通用倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
通用倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏安裝在路口的信號(hào)燈處，方便機(jī)動(dòng)車駕駛員和非機(jī)動(dòng)車人員與行人及時(shí)掌握信號(hào)燈的變化情況，顯示信號(hào)燈的剩余時(shí)間。屬于電子控制領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的倒計(jì)時(shí)屏在信號(hào)時(shí)段發(fā)生變化時(shí)，容易出現(xiàn)錯(cuò)一次和黑一次的缺點(diǎn)；現(xiàn)在大多數(shù)倒計(jì)時(shí)屏都采用與信號(hào)燈同步的方式；且一個(gè)路口只有一個(gè)倒計(jì)時(shí)屏。
本實(shí)用新型發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有倒計(jì)時(shí)屏的缺陷，發(fā)明一種通用倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏。它可以實(shí)時(shí)接收由信號(hào)控制機(jī)發(fā)送的信號(hào)燈工作狀態(tài)，便于適應(yīng)機(jī)動(dòng)車駕駛員和非機(jī)動(dòng)車人員與行人的心理需求。由于采用實(shí)時(shí)通訊方式，解決了其它倒計(jì)時(shí)屏在信號(hào)時(shí)段發(fā)生變化時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)一次和黑一次的缺點(diǎn)。且它可以多屏同時(shí)并接在同一臺(tái)信號(hào)控制機(jī)上。
本實(shí)用新型發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的通用倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏組成部分分為四大部分，一是像素筒單元，二是控制單元，三是像素筒驅(qū)動(dòng)顯示單元，四是電源。
下面通過附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步細(xì)述。


圖1為本實(shí)用新型的外型圖。
圖1(a)為正面，
圖1(b)為背面。
圖2為本實(shí)用新型控制單元的電原理圖。
圖3為本實(shí)用新型像素筒驅(qū)動(dòng)顯示單元的電原理圖。
1、像素筒單元倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏為兩位屏，即個(gè)位和十位，每一位由七段組成，每一段由十四個(gè)像素筒組成，像素筒為紅綠雙色，當(dāng)紅綠管都亮?xí)r為黃色，像素筒的段定義見附
圖1。每一個(gè)像素筒有紅綠黃三棵線并帶有一個(gè)小插頭，紅綠線各代表紅綠管，黃線為公共端(共陽(yáng))。
2、控制單元
倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏的控制核心為單片微處理機(jī)，通訊電纜將信號(hào)控制機(jī)發(fā)出的信息傳送到控制單元，經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算，得出倒計(jì)時(shí)時(shí)間，最終輸出七段碼和位控制碼，將七段碼和位碼送到像素筒驅(qū)動(dòng)顯示單元，由此帶動(dòng)像素筒工作。
控制單元(圖2)的設(shè)計(jì)采用51系列單片機(jī)，設(shè)計(jì)原理下面詳細(xì)介紹(一)控制核心一般以8031單片機(jī)作為CPU的控制設(shè)備一般其控制核心由CPU、鎖存器和程序存儲(chǔ)器組成，在這里鎖存器采用74LS373(IC3)，程序存儲(chǔ)器采用27512(IC2，其程序存儲(chǔ)空間最大為64K字節(jié))。
8031(IC1)是Inte18位單片機(jī)，其內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線均為8位，內(nèi)存總數(shù)為128個(gè)字節(jié)(其中前32個(gè)字節(jié)為工作寄存器，剩余96個(gè)字節(jié)即包括數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，也包括堆棧)，一般外接6M晶振，其指令周期在2～8微秒之間。P0口(P00～P07)為三態(tài)雙向口，一般用作數(shù)據(jù)總線和低八位地址總線；P2口(P20～P27)為準(zhǔn)雙向口，一般用作高八位地址總線和外圍擴(kuò)展電路選通端；P3口一般用作功能端口；P1口一般用作I/O口。
通常情況下，CPU根據(jù)PC指針(程序指針)先向74LS373發(fā)送PC指針的低8位并鎖存，然后通過P2口發(fā)送PC指針的高8位，27512根據(jù)這16位地址查找到對(duì)應(yīng)的指令并通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送給CPU，CPU根據(jù)指令內(nèi)容執(zhí)行相應(yīng)的命令。
(二)數(shù)據(jù)接收部分?jǐn)?shù)據(jù)接受部分由8031的RXD和75175(RS-422長(zhǎng)線接受器)組成。8031本身具有一個(gè)RS-232通訊端口，TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送端口，RXD為數(shù)據(jù)接受端口，本系統(tǒng)由于只接受數(shù)據(jù)，因此只使用RXD端口。通訊協(xié)議為2400，N，8，1。75174為具有三態(tài)輸出的單片四差分線接受器，其設(shè)計(jì)符合EIA標(biāo)準(zhǔn)RS-422A規(guī)則，適用于噪聲環(huán)境中長(zhǎng)總線線上的多點(diǎn)總線傳輸，由于采用差分輸入，抗共模能力很強(qiáng)。當(dāng)輸入RXD+為高電平，輸入RXD-為低電平，輸出RXD為高電平；當(dāng)輸入RXD+為低電平，輸入RXD-為高電平，輸出RXD為低電平。8031可以根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)確定顯示狀態(tài)。
(三)顯示部分顯示部分由8155(IC4)，8031的P10和P11，2片74LS244(八同相三態(tài)緩沖器/線驅(qū)動(dòng)器)和32片1413(集電極開路達(dá)林頓管)組成。
8031的P10和P11為紅綠顏色顯示使能端，P10為紅色顯示使能端，P11為綠色顯示使能端。
8155為可編程并行I/O擴(kuò)展接口電路，其擴(kuò)展能力最大為22個(gè)I/O口(包括PA口8個(gè)，PB口8個(gè)，PC口6個(gè)，其中PA，PB，PC既可以作為輸入口，也可以作為輸出口)，本系統(tǒng)定義所有擴(kuò)展口均為輸出口，其中PA0～PA6為十位顯示，PB0～PB6為個(gè)位顯示，PC0～PC1為百位顯示。在8155內(nèi)部，7F00H地址為狀態(tài)地址(初始化命令字為0FH)，7F01H為PA口地址，7F02H為PB口地址，7F03H為PC口地址。
由于8155輸出端口的驅(qū)動(dòng)能力較弱，因此需要加2片74LS244進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。74LS244的驅(qū)動(dòng)能力為8個(gè)TTL門，足可以驅(qū)動(dòng)1413。當(dāng)74LS244的使能端(1腳和19腳)為高電平時(shí)，無(wú)論輸入為什么電平，其輸出均為高阻，此時(shí)無(wú)法驅(qū)動(dòng)1413；當(dāng)使能端為低電平時(shí)，輸入什么電平就輸出什么電平。當(dāng)顯示紅色字符時(shí)，P10為低電平，P11為高電平，此時(shí)倒計(jì)時(shí)屏顯示紅色；當(dāng)顯示綠色字符時(shí)，P10為高電平，P11為低電平，此時(shí)倒計(jì)時(shí)屏顯示綠色；當(dāng)顯示黃色字符時(shí)，P10為低電平，P11為低電平，此時(shí)倒計(jì)時(shí)屏顯示紅色；當(dāng)什么都不顯示時(shí)，P10為高電平，P11為高電平，此時(shí)倒計(jì)時(shí)屏黑屏。
由于在一個(gè)路口上有可能有多個(gè)倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏，來(lái)顯示不同相位的信號(hào)燈，因此該屏設(shè)計(jì)有撥碼開關(guān)來(lái)設(shè)定屏號(hào)，配合信號(hào)機(jī)的使用。4位撥碼開關(guān)定義為ON有效即ON為1、OFF為0，撥碼開關(guān)的第1位為高，第4位為低。
撥碼開關(guān)的真值表如下
第1位 第2位 第3位 第4位對(duì)應(yīng)屏號(hào)0 0 0 1 10 0 1 0 20 0 1 1 30 1 0 0 40 1 0 1 50 1 1 0 60 1 1 1 71 0 0 0 81 0 0 1 91 0 1 0 101 0 1 1 111 1 0 0 121 1 0 1 131 1 1 0 141 1 1 1 150 0 0 0進(jìn)入自檢程序自檢程序是對(duì)倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏的檢測(cè)，執(zhí)行該程序時(shí)，屏先從紅色45秒倒計(jì)時(shí)，減到零后，在從綠色45秒倒計(jì)時(shí)，減到零后，再?gòu)狞S色45秒倒計(jì)時(shí)，減到零后，返回到紅色倒計(jì)時(shí)，以后以此類推。
3、像素筒驅(qū)動(dòng)顯示單元由控制單元送來(lái)七段碼和位碼接至該板，經(jīng)鎖存和驅(qū)動(dòng)到像素筒安裝插座，在驅(qū)動(dòng)顯示板上設(shè)計(jì)有像素筒的安裝插座，具體段布置見附圖3。每一個(gè)屏有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)顯示板，分別驅(qū)動(dòng)個(gè)位數(shù)像素筒和十位數(shù)像素筒，在每一個(gè)驅(qū)動(dòng)顯示板還空有一個(gè)H段，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)顯示板上的H段定義為兩位半數(shù)顯屏的百位，如果是兩位數(shù)顯屏，H段無(wú)效。
4、電源電源系統(tǒng)采用兩個(gè)直流穩(wěn)壓電源，一個(gè)給控制板提供電源，一個(gè)給驅(qū)動(dòng)顯示板提供電源。兩個(gè)電源獨(dú)立輸出，互不干擾，以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1.屏體密封性好。2.采用高品質(zhì)的像素筒。3.采用實(shí)時(shí)通訊方式，解決了其它倒計(jì)時(shí)屏在信號(hào)時(shí)段發(fā)生變化時(shí)，倒計(jì)時(shí)屏出現(xiàn)錯(cuò)一次和黑一次的缺點(diǎn)。4.采用RS422串行通訊口，通訊距離遠(yuǎn)，傳輸時(shí)抗干擾能力強(qiáng)。5.倒計(jì)時(shí)屏電源系統(tǒng)采用寬范圍的輸入電壓。6.靈屏內(nèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單活的撥碼開關(guān)設(shè)定信號(hào)燈的相位。7.設(shè)計(jì)為單元化，方便維修。
權(quán)利要求1.一種通用倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏，其特征在于它由像素筒單元、控制單元、像素筒驅(qū)動(dòng)顯示單元和電源組成；它的控制單元通過單片微處理機(jī)和通訊電纜與像素筒驅(qū)動(dòng)顯示單元輸入口連接，有紅綠黃三根線并帶有一個(gè)小插頭的像素筒安裝在像素筒驅(qū)動(dòng)顯示單元的像素筒驅(qū)動(dòng)顯示板的插座上。
2.根椐權(quán)利要求1所述的通用倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏，其特征在于它的控制單元采用RS422串行通訊口，并有一組撥碼開關(guān)。
專利摘要一種通用倒計(jì)時(shí)數(shù)顯屏,它安裝在路口的信號(hào)燈處,顯示信號(hào)燈的剩余時(shí)間。屬于電子控制領(lǐng)域。它由像素筒單元、控制單元、像素筒驅(qū)動(dòng)顯示單元和電源組成。它的控制單元采用RS422串行通訊口,并有一組撥碼開關(guān)。使用時(shí)它可以多屏并接。它的屏體密封性好,解決了其它倒計(jì)時(shí)屏在信號(hào)時(shí)段發(fā)生變化時(shí),倒計(jì)時(shí)屏出現(xiàn)錯(cuò)一次和黑一次的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)G08G1/096GK2468112SQ00266480
公開日2001年12月26日 申請(qǐng)日期2000年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月27日
發(fā)明者劉業(yè)興, 溫榕, 金劍鋒 申請(qǐng)人:北京正安隆科技發(fā)展有限公司