CN102280086A - 铁路车辆显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铁路车辆显示器，所述的显示器包括一块显示电路板和一块主板，主板通过总线方式与显示电路板连接；显示电路板包括LED行、列驱动电路和9216颗表面贴装的LED高亮发光二极管，LED行、列驱动电路采用大功率电路，可同时驱动≤300颗LED，且可通过程序做≤256级亮度调节；主板包括电源电路板、通信电路板和微处理器电路板，其中，电源电路板将直流输入转化为内部电路使用的3.3V电源，直流输入范围可达到66V-154V，微处理器电路板采用ARM微处理器，代码包括bootloader和可执行程序两部分，可通过bootloader进行在线升级可执行程序。本发明结构简单合理，工作电压范围宽、保护功能不会造成总线的损坏，通讯方式多样可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁路车辆旅客信息系统，具体地说，涉及一种高速动车组旅客信息系统中的显示装置。
背景技术
随着现代轨道交通技术的发展，在列车的智能化、自动化、便捷化等方面提出了更高的要求，在高速动车组中采用以网络为基础，实现自动通讯、集中控制、便捷维护和诊断的旅客信息系统非常必要，尤其是旅客信息系统中的面向乘客的显示终端车内显示器和车外显示器，其中车内显示器需要具有能为乘客提供列车车次、车厢号、当前时间、列车运行路线、实时车速和车外环境等信息；车外显示装置需要实现列车车次、车厢号、时间、始发站、终点站显示的子单元。
目前国内现有的铁路车辆显示器结构复杂，供电范围窄且缺乏相应的保护，无在线更新程序功能，通讯模式单一且无CRC校验，行列驱动方式只能固定显示定高的字符，只有2级亮度调节，LED大多采用集成的显示模块，亮度低、可视角小。
发明内容
本发明的目的在于针对现有铁路车辆显示器存在的上述问题，提供了一种铁路车辆显示器，该显示器结构简单可靠、供电范围宽且带保护功能，带有在线更新程序功能和自诊断功能，具有可选的带CRC校验的多种通讯模式、灵活多样的显示方式，可实现多达256级亮度调节，采用表面贴装工艺的高亮LED可以保证可视角和可视距离。
本发明的技术方案为：一种铁路车辆显示器，所述的显示器包括一块显示电路板和一块主板，主板通过总线方式与显示电路板连接；显示电路板包括LED行、列驱动电路和9216颗表面贴装的LED高亮发光二极管，LED行、列驱动电路采用大功率电路，可同时驱动≤300颗LED，且可通过程序做≤256级亮度调节；主板包括电源电路板、通信电路板和微处理器电路板，其中，电源电路板将直流输入转化为内部电路使用的3.3V电源，直流输入范围可达到66V-154V，微处理器电路板采用ARM微处理器，代码包括bootloader和可执行程序两部分，可通过bootloader进行在线升级可执行程序；
优选的是，所述的电源电路板将直流输入转换为内部电路使用的3.3V电源，正常情况的直流输入为110V直流输入，且具有过压、欠压、超温保护；
优选的是，所述的通信电路板集成有RS-485、RS-232和以太网口可供选择，通讯过程中带有CRC校验，计算出所接收数据的校验值，将此校验值与接收的校验值进行比较，若两值相同，发送相应的反馈信息，并将接收到的点阵数据发送给LED驱动电路，微处理器发送命令点亮相应的LED形成显示信息；若两值不同，则不发送任何反馈信息，并放弃此次接收的数据；
优选的是，所述的9216颗表面贴装的LED高亮发光二极管，其可视距离为30-60m，可视角为120-150度。
本发明的有益效果为：本发明结构简单合理，工作电压范围宽、保护功能不会造成总线的损坏，通讯方式多样可靠。本发明微处理器电路板采用ARM微处理器，代码包括bootloader和可执行程序两部分，可通过bootloader进行在线升级可执行程序，程序更新快捷有效、避免多次拆装；LED行、列驱动电路采用大功率电路，可同时驱动多达300颗LED，结构紧凑灵活，保证亮度一致，且能够灵活显示各种尺寸的汉字、英文和数字，通过程序可做多达256级亮度调节，不仅显示方式灵活多样、同时保证亮度和可视角，且可进行多级亮度调节。本发明还可以进行自诊断，迅速判断失效的LED。
附图说明
图1为本发明具体实施例的结构框图；
图2为本发明具体实施例的工作流程示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1至2所示，一种铁路车辆车外显示器，所述的显示器包括一块显示电路板和一块主板，显示电路板包括LED行、列驱动电路和9216颗表面贴装的LED高亮发光二极管，LED行、列驱动电路采用大功率电路，可同时驱动≤300颗LED，且可通过程序做≤256级亮度调节，9216颗表面贴装的LED高亮发光二极管的可视距离为30-60m，其可视角为120-150度；主板包括电源电路板、通信电路板和微处理器电路板，电源电路板通过电源电缆与显示电路板连接，并为显示电路板和微处理器电路板提供电源。电源电路板设置有电源接口，接收输入的直流电源，直流电源电压范围为66-156V，直流电源电压正常情况为110V，经欠压、过压及超温等过保护电路后，输送到电源模块，电源模块将66-156V直流转变成3.3V直流提供给微处理器电路板和显示电路板使用；微处理器电路板通过通信电路板与显示电路板连接。微处理器电路板采用ARM微处理器，代码包括bootloader和可执行程序两部分，可通过bootloader进行在线升级可执行程序，不需要额外的安装。通信电路板集成有RS-485、RS-232和以太网口可供选择，通讯过程中带有CRC校验，计算出所接收数据的校验值，将此校验值与接收的校验值进行比较，若两值相同，发送相应的反馈信息，并将接收到的点阵数据发送给LED驱动电路，微处理器发送命令点亮相应的LED形成显示信息；若两值不同，则不发送任何反馈信息，并放弃此次接收的数据。
工作原理：
工作时，微处理器电路板直接接收到显示数据总线发送的点阵数据后，ARM微处理器按照校验算法，计算出所接收数据的校验值，将此校验值与接收的校验值进行比较，若两值相同，ARM微处理器发送相应的反馈信息给系统控制器，并将接收到的点阵数据发送给LED驱动电路，ARM微处理器逐行进行扫描，点亮相应的LED形成显示信息；若两值不同，ARM微处理器不发送任何反馈信息给系统控制器，并放弃此次接收的数据，等待接收系统控制器再次发送来的数据。
当车外显示器供电电压或内部温度超出了规定的范围时，此显示器的电源将会自动断开。一条故障信息将在电源断开前被发送给系统控制器。
当车外显示器内部温度增加到80℃的上限值附近时，LED光强将开始减弱，保证温度缓慢增长。如果温度继续增加，光强将持续减弱，以保证在较高环境温度的情况下显示器能够长时间工作在规定温度范围内。
显示器上方显示车次、当前时间，中间显示车厢号，下方滚动显示中英文交替的始发站和终点站。列车运行期间，显示器熄灭。将要进站时，显示器重新点亮。
微处理器电路板中的微处理器还可以采用FPGA、或CPLD、或单片机。
具体实施方式二：如图1至2所示，一种铁路车辆车内显示器，所述的显示器包括一块显示电路板和一块主板，显示电路板包括LED行、列驱动电路和9216颗表面贴装的LED高亮发光二极管，LED行、列驱动电路采用大功率电路，可同时驱动≤300颗LED，且可通过程序做≤256级亮度调节，9216颗表面贴装的LED高亮发光二极管的可视距离为30-60m，其可视角为120-150度；主板包括电源电路板、通信电路板和微处理器电路板，电源电路板通过电源电缆与显示电路板连接，并为显示电路板和微处理器电路板提供电源。电源电路板设置有电源接口，接收输入的直流电源，直流电源电压范围为66-156V，直流电源电压正常情况为110V，经欠压、过压及超温等过保护电路后，输送到电源模块，电源模块将66-156V直流转变成3.3V直流提供给微处理器电路板和显示电路板使用；微处理器电路板通过通信电路板与显示电路板连接。微处理器电路板采用ARM微处理器，代码包括bootloader和可执行程序两部分，可通过bootloader进行在线升级可执行程序，不需要额外的安装。通信电路板集成有RS-485、RS-232和以太网口可供选择，通讯过程中带有CRC校验，计算出所接收数据的校验值，将此校验值与接收的校验值进行比较，若两值相同，发送相应的反馈信息，并将接收到的点阵数据发送给LED驱动电路，微处理器发送命令点亮相应的LED形成显示信息；若两值不同，则不发送任何反馈信息，并放弃此次接收的数据。
工作原理：
工作时，微处理器电路板直接接收到显示数据总线发送的点阵数据后，ARM微处理器按照校验算法，计算出所接收数据的校验值，将此校验值与接收的校验值进行比较，若两值相同，ARM微处理器发送相应的反馈信息给系统控制器，并将接收到的点阵数据发送给LED驱动电路，ARM微处理器逐行进行扫描，点亮相应的LED形成显示信息；若两值不同，ARM微处理器不发送任何反馈信息给系统控制器，并放弃此次接收的数据，等待接收系统控制器再次发送来的数据。
当车内显示器供电电压或内部温度超出了规定的范围时，此显示器的电源将会自动断开。一条故障信息将在电源断开前被发送给系统控制器。
当车内显示器内部温度增加到80℃的上限值附近时，LED光强将开始减弱，保证温度缓慢增长。如果温度继续增加，光强将持续减弱，以保证在较高环境温度的情况下显示器能够长时间工作在规定温度范围内。
显示器上方显示车次、车厢号和当前时间；在列车运行期间，显示器下方重复显示当前列车运行速度、车外环境温度和列车运行路线；列车到站前，显示器下方显示前方到站信息；列车到站开门后，显示器下方显示乘客下车侧(站台侧)。
微处理器电路板中的微处理器还可以采用FPGA、或CPLD、或单片机。
Claims (4)
1.一种铁路车辆显示器，其特征在于：所述的显示器包括一块显示电路板和一块主板，主板通过总线方式与显示电路板连接；显示电路板包括LED行、列驱动电路和9216颗表面贴装的LED高亮发光二极管，LED行、列驱动电路采用大功率电路，可同时驱动≤300颗LED，且可通过程序做≤256级亮度调节；主板包括电源电路板、通信电路板和微处理器电路板，其中，电源电路板将直流输入转化为内部电路使用的3.3V电源，直流输入范围可达到66V-154V，微处理器电路板采用ARM微处理器，代码包括bootloader和可执行程序两部分，可通过bootloader进行在线升级可执行程序。
2.根据权利要求1所述的铁路车辆显示器，其特征在于：所述的电源电路板将直流输入转换为内部电路使用的3.3V电源，正常情况的直流输入为110V直流输入，且具有过压、欠压、超温保护。
3.根据权利要求1所述的铁路车辆显示器，其特征在于：所述的通信电路板集成有RS-485、RS-232和以太网口可供选择，通讯过程中带有CRC校验，计算出所接收数据的校验值，将此校验值与接收的校验值进行比较，若两值相同，发送相应的反馈信息，并将接收到的点阵数据发送给LED驱动电路，微处理器发送命令点亮相应的LED形成显示信息；若两值不同，则不发送任何反馈信息，并放弃此次接收的数据。
4.根据权利要求1所述的铁路车辆显示器，其特征在于：所述的9216颗表面贴装的LED高亮发光二极管，其可视距离为30-60m，可视角为120-150度。
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2011
- 2011-08-22 CN CN2011102407288A patent/CN102280086A/zh active Pending
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