專利名稱：通用倒計時數(shù)顯屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
通用倒計時數(shù)顯屏安裝在路口的信號燈處，方便機動車駕駛員和非機動車人員與行人及時掌握信號燈的變化情況，顯示信號燈的剩余時間。屬于電子控制領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的倒計時屏在信號時段發(fā)生變化時，容易出現(xiàn)錯一次和黑一次的缺點；現(xiàn)在大多數(shù)倒計時屏都采用與信號燈同步的方式；且一個路口只有一個倒計時屏。
本實用新型發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有倒計時屏的缺陷，發(fā)明一種通用倒計時數(shù)顯屏。它可以實時接收由信號控制機發(fā)送的信號燈工作狀態(tài)，便于適應(yīng)機動車駕駛員和非機動車人員與行人的心理需求。由于采用實時通訊方式，解決了其它倒計時屏在信號時段發(fā)生變化時出現(xiàn)錯一次和黑一次的缺點。且它可以多屏同時并接在同一臺信號控制機上。
本實用新型發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的通用倒計時數(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)動顯示單元，四是電源。
下面通過附圖和實施例對本實用新型進一步細述。


圖1為本實用新型的外型圖。
圖1(a)為正面，
圖1(b)為背面。
圖2為本實用新型控制單元的電原理圖。
圖3為本實用新型像素筒驅(qū)動顯示單元的電原理圖。
1、像素筒單元倒計時數(shù)顯屏為兩位屏，即個位和十位，每一位由七段組成，每一段由十四個像素筒組成，像素筒為紅綠雙色，當紅綠管都亮?xí)r為黃色，像素筒的段定義見附
圖1。每一個像素筒有紅綠黃三棵線并帶有一個小插頭，紅綠線各代表紅綠管，黃線為公共端(共陽)。
2、控制單元
倒計時數(shù)顯屏的控制核心為單片微處理機，通訊電纜將信號控制機發(fā)出的信息傳送到控制單元，經(jīng)單片機運算，得出倒計時時間，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)動顯示單元，由此帶動像素筒工作。
控制單元(圖2)的設(shè)計采用51系列單片機，設(shè)計原理下面詳細介紹(一)控制核心一般以8031單片機作為CPU的控制設(shè)備一般其控制核心由CPU、鎖存器和程序存儲器組成，在這里鎖存器采用74LS373(IC3)，程序存儲器采用27512(IC2，其程序存儲空間最大為64K字節(jié))。
8031(IC1)是Inte18位單片機，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個字節(jié)(其中前32個字節(jié)為工作寄存器，剩余96個字節(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)為準雙向口，一般用作高八位地址總線和外圍擴展電路選通端；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)接收部分數(shù)據(jù)接受部分由8031的RXD和75175(RS-422長線接受器)組成。8031本身具有一個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)計符合EIA標準RS-422A規(guī)則，適用于噪聲環(huán)境中長總線線上的多點總線傳輸，由于采用差分輸入，抗共模能力很強。當輸入RXD+為高電平，輸入RXD-為低電平，輸出RXD為高電平；當輸入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)動器)和32片1413(集電極開路達林頓管)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擴展接口電路，其擴展能力最大為22個I/O口(包括PA口8個，PB口8個，PC口6個，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)定義所有擴展口均為輸出口，其中PA0～PA6為十位顯示，PB0～PB6為個位顯示，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)動能力較弱，因此需要加2片74LS244進行驅(qū)動。74LS244的驅(qū)動能力為8個TTL門，足可以驅(qū)動1413。當74LS244的使能端(1腳和19腳)為高電平時，無論輸入為什么電平，其輸出均為高阻，此時無法驅(qū)動1413；當使能端為低電平時，輸入什么電平就輸出什么電平。當顯示紅色字符時，P10為低電平，P11為高電平，此時倒計時屏顯示紅色；當顯示綠色字符時，P10為高電平，P11為低電平，此時倒計時屏顯示綠色；當顯示黃色字符時，P10為低電平，P11為低電平，此時倒計時屏顯示紅色；當什么都不顯示時，P10為高電平，P11為高電平，此時倒計時屏黑屏。
由于在一個路口上有可能有多個倒計時數(shù)顯屏，來顯示不同相位的信號燈，因此該屏設(shè)計有撥碼開關(guān)來設(shè)定屏號，配合信號機的使用。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位對應(yīng)屏號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進入自檢程序自檢程序是對倒計時數(shù)顯屏的檢測，執(zhí)行該程序時，屏先從紅色45秒倒計時，減到零后，在從綠色45秒倒計時，減到零后，再從黃色45秒倒計時，減到零后，返回到紅色倒計時，以后以此類推。
3、像素筒驅(qū)動顯示單元由控制單元送來七段碼和位碼接至該板，經(jīng)鎖存和驅(qū)動到像素筒安裝插座，在驅(qū)動顯示板上設(shè)計有像素筒的安裝插座，具體段布置見附圖3。每一個屏有兩個驅(qū)動顯示板，分別驅(qū)動個位數(shù)像素筒和十位數(shù)像素筒，在每一個驅(qū)動顯示板還空有一個H段，兩個驅(qū)動顯示板上的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段無效。
4、電源電源系統(tǒng)采用兩個直流穩(wěn)壓電源，一個給控制板提供電源，一個給驅(qū)動顯示板提供電源。兩個電源獨立輸出，互不干擾，以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
本實用新型的優(yōu)點在于1.屏體密封性好。2.采用高品質(zhì)的像素筒。3.采用實時通訊方式，解決了其它倒計時屏在信號時段發(fā)生變化時，倒計時屏出現(xiàn)錯一次和黑一次的缺點。4.采用RS422串行通訊口，通訊距離遠，傳輸時抗干擾能力強。5.倒計時屏電源系統(tǒng)采用寬范圍的輸入電壓。6.靈屏內(nèi)結(jié)構(gòu)簡單活的撥碼開關(guān)設(shè)定信號燈的相位。7.設(shè)計為單元化，方便維修。
權(quán)利要求1.一種通用倒計時數(shù)顯屏，其特征在于它由像素筒單元、控制單元、像素筒驅(qū)動顯示單元和電源組成；它的控制單元通過單片微處理機和通訊電纜與像素筒驅(qū)動顯示單元輸入口連接，有紅綠黃三根線并帶有一個小插頭的像素筒安裝在像素筒驅(qū)動顯示單元的像素筒驅(qū)動顯示板的插座上。
2.根椐權(quán)利要求1所述的通用倒計時數(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時數(shù)顯屏,它安裝在路口的信號燈處,顯示信號燈的剩余時間。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)。使用時它可以多屏并接。它的屏體密封性好,解決了其它倒計時屏在信號時段發(fā)生變化時,倒計時屏出現(xiàn)錯一次和黑一次的缺點。
文檔編號G08G1/096GK2468112SQ00266480
公開日2001年12月26日 申請日期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 申請人:北京正安隆科技發(fā)展有限公司