CZ6406U1 - Tabule pro zobrazení alfanumerických dat - Google Patents

Description

Technické řešení se týká tabule k zobrazení alfanumerických dat, obsahující alespoň jednu zobrazovací jednotku opatřenou displejem s budičem.

Dosavadní stav techniky

Pro zobrazování a indikaci nejrůznějších údajů se používají různá technická zařízení. Nejjednodušším zařízením je tabule s okénky, do kterých se vkládají kartičky s natištěnými znaky. O něco málo složitější je tabule s lištami, na níž se připevňují znaky vylisované např. z plastické hmoty. Tyto tabule slouží např. jako informační tabule, uvádějící ceny a v obchodech, nabídky jídel v restauracích a pod. zobrazovačů jsou nejrůznější mechanická počítadla. Mechanická počítadla se dobře hodí pro aplikace, kde stačí jen přičítat jednotku a kde je třeba si zobrazovaný údaj zapamatovat. Často jsou poháněna přímo mechanicky. Slouží většinou k úkonům jako je počítání otáček, ujeté vzdálenosti, telefonní tarifní impulzy, kusy apod. Tato počítadla většinou umějí jen přičítat nebo odečítat jednotku, popřípadě ještě mohou být vybavena nulováním. Jejich ovládání může být elektrické nebo mechanické a pro svou činnost většinou nepotřebují trvalé napájení. Dalším typem je mechanický zobrazovač, jenž má na každé zobrazovací pozici soubor všech zobrazitelných znaků (textů) a mechanicky je překlápí. Tyto zobrazovače se používají např. pro oznamování příjezdů a odjezdů na nádražích a letištích. Známé jsou dále numerické zobrazovače na bázi sedmisegmentových displejů a alfanumerické zobrazovače na bázi čtrnácti nebo šestnáctisegmentových displejů typu LED, LCD, digitronů nebo mechanických segmentů. Tyto zobrazovače jsou většinou ovládány mikroprocesorem a slouží např. k zobrazení ceny u pokladen, času, údajů naměřených digitálními měřicími přístroji a pod. Pokud je sestaveno více zobrazovačů do zobrazovací tabule, je možné zobrazovat různé ceny, sportovní výsledky, časové údaje, meteorologické informace jako je teplota a tlak vzduchu, stav znečišťujících látek v ovzduší, stav sněhové pokrývky, posledním používaným typem zobrazovače je zařízení, jehož základem je maticový displej na bázi LED nebo u větších zobrazovačů na bázi mechanických segmentů. Na tomto zobrazovači je možno zobrazit jak číslice, tak i písmena a další znaky, jež lze libovolně vytvářet v rámci dané matice. Užití je podobné jako u posledně jmenovaného zobrazovače. Dalšími aplikacemi mohou být např. informace o trase linky městské hromadné dopravy apod. Sestavením velkého množství maticových zobrazovačů může vzniknout grafický zobrazovací panel, na němž je už možné zobrazovat i obrázky. Tyto doposud používané zobrazovače mají několik nevýhod. Zobrazovače prvního typu jsou levné, ale musí být na přístupném místě, aby bylo možno jejich údaje snadno měnit, je nutné mít v zásobě různé předtištěné texty či znaky, které se mohou poztrácet či poškodit. Mechanickými počítadly se nedají zobrazovat různě se měnící číselné údaje, ale jen ty postupně se měnící o jednotku. Mechanické zobrazovače mohou zobrazit pouze ty znaky a texty, které jsou na nich předem vyznačeny, navíc jsou značně rozměrné. Zobrazovače vytvořené na bázi LED a LCD jsou většinou ovládány mikroprocesorem nebo pomocí otvírací doby Druhým typem

-1CZ 6406 Ul speciálních obvodů a zobrazování, zejména v případě většího počtu zobrazovaných elementů, probíhá v tzv. multiplexním režimu. Výhodou je sice zjednodušení řídicích obvodů zobrazovače, ale tato řešení mají také několik nevýhod. Jsou to nutnost neustále obnovovat zobrazované údaje, blikání zobrazovače unavující lidský zrak, menší životnost zobrazovacích elementů způsobená impulzním buzením, větší příkon zobrazovací tabule, nutnost propojení řídicí a zobrazovací jednotky větším počtem vodičů, po kterých se ₄ přenášejí data velkou rychlostí, čímž je dána malá možná vzdálenost obou jednotek, vyzařování rušivých signálů způsobených impulzními průběhy proudů a napětí. t

Účelem vynálezu je vytvořit takovou tabuli pro zobrazení alfanumerických dat, která bude bez výše uvedených nedostatků.

Podstata technického řešení

Uvedeného účelu je dosaženo a nedostatky známých řešení odstraněny tabulí pro zobrazení alfanumerických dat s libovolným počtem zobrazovacích jednotek, v provedení podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že zobrazovací jednotky jsou svými prvními vstupy a datovými výstupy zapojené do série a první vstup první zobrazovací jednotky je připojen na datový výstup operační jednotky, na jejíž výstup hodinových signálů jsou paralelně připojeny druhé vstupy zobrazovacích jednotek, přičemž každá zobrazovací jednotka je dále opatřena třetím vstupem, připojeným na zdroj časovačího signálu a čtvrtým vstupem připojeným na zdroj signálu řízení jasu. Je-li operační jednotkou externí řídící jednotka, je zdrojem časovacího signálu blok řízení zápisu dat, který je svým vstupem připojen přes dekodér adres na datový výstup poslední zobrazovací jednotky. Při použití interní řídící jednotky je operační jednotkou operační blok, jenž je opatřen portem pro připojení této interní řídící jednotky a dále zdrojem časovacího signálu. Operační blok obsahuje rovněž výstup signálu řízení jasu, na nějž jsou připojeny čtvrté vstupy zobrazovacích jednotek. Napájecí zdroj je v případě užití externí řídící jednotky přímo připojen na čtvrté vstupy zobrazovacích jednotek, v případě použití interní jednotky napájí operační blok přes jeho příslušný vstup. Může být opatřen zálohovacími obvody a čidlem vnějšího osvětlení.

Řešení umožňuje ovládání jak samostatných alfanumerických a numerických displejů typu LED a LCD, digitronů a mechanických segmentů, tak jejich kombinací. Odstraňuje všechny výše uvedené nevýhody a navíc dovoluje vytvořit soubor zobrazovacích tabulí libovolných velikostí, ovládaný pouze pomocí dvou signálů z jedné centrální řídící jednotky. Tou může být např. počítač připojený > na dva bity z paralelního či sériového portu nebo jiné zařízení, jehož údaje je třeba zobrazit.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení je dále podrobněji objasněno na příkladech jeho praktického provedení, uvedených na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je nakresleno blokové schéma tabule pro zobrazení alfanumerických dat s externí řídící jednotkou, obr. 2 ukazuje blokové schéma tabule pro zobrazení alfanumerických dat opatřené

-2CZ 6406 Ul interní řídící jednotkou a obr. 3 znázorňuje vnitřní uspořádání jedné zobrazovací jednotky.

Příklad provedení

V provedení s externí řídící jednotkou, uvedeném na obr. 1, předmětná tabule pro zobrazení alfanumerických dat obsahuje dvanáct zobrazovacích jednotek 1, sestávajících z displeje 10 a budiče 100. Všechny zobrazovací jednotky 1, jsou svými prvními vstupy 11 a datovými výstupy 15 zapojeny do série, první vstup li první zobrazovací jednotky 1 je napojen na datový výstup operační jednotky, v daném případě na datový výstup 21 externí řídící jednotky 2. Každá zobrazovací jednotka 1 má dále druhé vstupy 12. připojené vzájemně paralelně na výstup 22 hodinových signálů externí řídící jednotky 2 a třetí vstupy 13, paralelně připojené na zdroj óasovacího signálu, jímž je blok 5 řízení zápisu dat, který je svým vstupem 51 připojen přes dekodér 6. adres na datový výstup 15 poslední zobrazovací jednotky 1. Každá zobrazovací jednotka 1 je ještě opatřena čtvrtými vstupy 14., rovněž vzájemně paralelně připojenými na zdroj signálu řízení jasu. Tím je v daném případě napájecí zdroj 3; který obsahuje též zálohovací obvody a je připojen na čidlo 4 vnějšího osvětlení.

V provedení s interní řídící jednotkou, uvedeném na obr. 2, má tabule opět dvanáct zobrazovacích jednotek 1, sestávajících z displeje 10 a budiče 100. Všechny zobrazovací jednotky 1, tak jako ve výše uvedeném provedení, jsou svými prvními vstupy 11 a datovými výstupy 15 zapojeny do série. Operační jednotkou je zde operační blok 7. osazený procesorem, na jehož datový výstup 71 je připojen první vstup 11 první zobrazovací jednotky 1. Každá ze zobrazovacích jednotek 1 je opět opatřena dalšími třemi vstupy, které jsou, obdobně jako v předcházejícím případě, připojeny na zdroje stejných signálů, tvořících součást operačního bloku

7. Druhé vstupy 12 zobrazovacích jednotek 1 jsou vzájemně paralelně připojeny na výstup 72 hodinových signálů operačního bloku 7, třetí vstupy 13 zobrazovacích jednotek 1 jsou vzájemně paralelně připojeny na výstup 73 časovacího signálu operačního bloku

7. Čtvrté vstupy 14 zobrazovacích jednotek 1 jsou opět připojeny na zdroj signálu řízení jasu, jímž je zde výstup 74 signálu řízení jasu operačního bloku ]_, který je svým prvním vstupem 75 napojen na napájecí blok 3, opět opatřený zálohovacími obvody a čidlem 4. vnějšího osvětlení. Druhý vstup 76 operačního bloku 7 je připojen na přijímač 8 dálkového ovládání. Na port 77 operačního bloku 2 je pak připojena interní řídící jednotka 9.·

Každá zobrazovací jednotka 1 je opatřena budičem 100. který sestává z posuvného registru 110, pevného registru 120 a budícího bloku 130. Prvním vstupem 11 zobrazovací jednotky 1 je datový vstup 111 posuvného registru 110, jehož vstup 112 hodinového signálu je druhým vstupem 12 zobrazovací jednotky 1 a datový výstup 115 je jejím datovým výstupem 15. Třetím vstupem 13 zobrazovací jednotky 1 je vstup 121 časovačích signálů pevného registru 120. Budící blok 130 je opatřen vstupem 131 signálu řízení jasu, který je čtvrtým vstupem 14 zobrazovací jednotky 1.

Zobrazování údajů probíhá ve statickém režimu a data se do budičů 100 posílají sériově po dvou signálových vodičích, datových linkách a linkách hodinového signálu. Po přenosu dat se na-3CZ 6406 Ul ráz všechna data třetím pomocným signálem, časovacím signálem, přepíší do pevného registru 120 budičů 100 a zapamatují se až do doby, než přijdou nová data. Jsou-li výstupy budičů 100. ovládané signálem řízení jasu aktivní, jsou nová data ihned po zapsání do pevných registrů 120 zobrazena.

Pokud je připojeno několik zobrazovacích jednotek 1 k jedné řídící jednotce 2.,9., potom jsou za budiče 100 posledních displejů zařazeny dekodéry 6 adres a vysílaná data jsou doplněna adresou zobrazovací jednotky 1, která má být daty naplněna. Zobrazovací jednotka 1, s adresou shodnou s vyslanou, data přijme a zobrazí, ostatní zobrazovací jednotky 1 zůstávají beze změn. Každá zobrazovací jednotka χ může být rozdělena i na několik menších jednotek s různými adresami, připojených paralelně k řídící jednotce

2.,9. Zobrazovací jednotky 1 zobrazující stejné údaje mohou mít stejné adresy a je možné plnit daty všechny naráz, čímž se výrazně zmenší množství přenášených dat a doba potřebná k přenosu. Toto je vhodné např. k průběžnému zobrazování času na více zobrazovačích.

Není-li třeba zobrazovat rychle se měnící údaje, lze zmenšit rychlost přenosu dat mezi řídící jednotkou 2,9 a vlastní tabulí pro zobrazení dat na libovolně malou hodnotu, čímž je možné překlenout velké vzdálenosti mezi řídící jednotkou 2.,9 a tabulí při velmi nízké chybovosti přenosu dat.

Při aplikaci předmětného systému na zobrazovací jednotky X s pohyblivými údaji, probíhá zobrazování tak, že příslušná řídící jednotka 2.,9. vyšle data pro zobrazení následujícího znaku, resp. řádku, a pak informaci zapíše časovacím signálem do jednotlivých registrů 110, 120 budičů 100. Tento postup se neustále opakuje. Výhodou je, že při posuvu textu se data posílají jen pro nový zobrazovaný znak nebo řádek, a nikoliv pro celý zobrazovaný text.

Jas tabule je možno regulovat několika způsoby. Prvním je změna napájecího napětí vlastních displejů 10. Druhým způsobem je ovládání výstupů budičů 100 pomocí signálů řízení jasu vedených na příslušné vstupy 131 budících bloků 130. Změnou střídy tohoto signálu od 0 do 100 % se přímo úměrně bude měnit jas displejů

10. Tento jas je možno měnit i v závislosti na okolním osvětlení tak, aby čitelnost zobrazovaných údajů byla dobrá i při různém osvětlení. Pomocí signálů řízení jasu je možno celou tabuli naráz zhasnout nebo rozsvítit.

Data uložená v registrech 110, 120 budičů 100 je možno též zálohovat proti ztrátě při vypnutí napájení. Pokud je tabule řízena mikroprocesorem, stačí zálohovat jeho paměň RAM a po obnově napájení data znovu do budičů 100 vyslat. Pokud tabule pracuje bez procesoru, je možno po vypnutí napájení přepnout napájení budičů 100 na zálohovací zdroj a tak data v příslušných registrech 110. 120 budičů 100 zachovat až do obnovy napájení. Pro tento způsob zálohování jsou vhodné takové budiče 100. jejichž registry 110, 120 jsou vyrobené technologií CMOS, protože mají velmi malé napájecí proudy a pro uchování informace jim stačí jen malé napájecí napětí.

-4CZ 6406 Ul

Průmyslová využitelnost

Tabule je určena jako externí zobrazovač k pokladnám, počítačům PC, měřícím zařízením, hodinám, jako vyvolávací zařízení. Je vhodná též pro zobrazení časů příjezdů a odjezdů linek dopravních prostředků, zobrazení směnných kurzů v bankách a směnárnách, nabídku zboží a jeho ceny v obchodech, zobrazení sportovních výsledků, výherních čísel v loteriích a pod.

Claims (7)

1. Tabule pro zobrazení alfanumerických dat, obsahující alespoň jednu zobrazovací jednotku opatřenou displejem s budičem, vyznačující se tím, že zobrazovací jednotky (1) jsou svými prvními vstupy (11) a datovými výstupy (15) zapojené do série a první vstup (11) první zobrazovací jednotky (1) je připojen na datový výstup (21,71) operační jednotky, na jejíž výstup (22,72) hodinových signálů jsou paralelně připojeny druhé vstupy (12) zobrazovacích jednotek (1), přičemž každá zobrazovací jednotka (1) je dále opatřena třetím vstupem (13) , připojeným na zdroj časovacího signálu a čtvrtým vstupem (14) připojeným na zdroj signálu řízení jasu.

2. Tabule podle nároku 1, vyznačující se tím, že operační jednotkou je externí řídící jednotka (2), přičemž zdrojem časovacího signálu je blok (5) řízení zápisu dat, který je svým vstupem (51) připojen přes dekodér (6) adres na datový výstup (15) poslední zobrazovací jednotky (1).

3. Tabule podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zdrojem signálu řízení jasu je napájecí zdroj.

4. Tabule podle nároku 1, vyznačující se tím, že operační jednotkou je procesorem osazený operační blok (7), který je opatřený portem (77) pro připojení externí řídící jednotky a dále zdrojem časovacího signálu.

5. Tabule podle nároku 4, vyznačující se tím, že operační blok (7) je opatřen výstupem (74) signálu řízení jasu, na nějž jsou připojeny čtvrté vstupy (14) zobrazovacích jednotek (1), přičemž jeden ze vstupů operačního bloku (7) je připojen na napájecí zdroj (3).

6. Tabule podle nároku 3 nebo 5, vyznačující se tím, že napájecí zdroj (3) je opatřený zálohovacími obvody a čidlem (4) vnějšího osvětlení.

7. Tabule podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá zobrazovací jednotka (1) je opatřena budičem (100), který sestává z posuvného registru (110), pevného registru (120) a budícího bloku (130), přičemž datový vstup (111) posuvného registru (110) je prvním vstupem (11) zobrazovací jednotky (1), vstup (112) hodinového signálu posuvného registru (110) je druhým vstupem (12) zobrazovací jednotky (1), datový

-5CZ 6406 Ul výstup (115) posuvného registru (110) je datovým výstupem (15) zobrazovací jednotky (1), vstup (121) časovačích signálů pevného registru (120) je třetím vstupem (13) zobrazovací jednotky (1) a budící blok (130) má vstup (131) signálu řízení jasu, který je čtvrtým vstupem (14) zobrazovací jednotky (1).

2 výkresy