基于T5L芯片的電梯TFT顯示器設(shè)計

程瑞龍

摘 ? 要：文章描述了以T5L芯片作為電梯樓層5寸外呼LOP顯示器，支持莫納克系統(tǒng)、通力系統(tǒng)、新時達(dá)系統(tǒng)等電梯控制廠商的協(xié)議呼梯。按鈕接口用于在沒有協(xié)議呼梯的控制時進(jìn)行呼梯，界面編輯器用于顯示界面客戶非標(biāo)自主設(shè)計，節(jié)省了客戶購買非標(biāo)件的中間環(huán)節(jié)時間。

關(guān)鍵詞：光通信;發(fā)光二極管;水下通信

如今，各式各樣的摩天大樓拔地而起，垂直升降電梯內(nèi)顯示樓層運(yùn)行方向的顯示器是電梯人機(jī)見面的直觀感受，顯示器的顯示效果也體現(xiàn)出電梯轎廂以及大樓的檔次感，電梯人機(jī)界面顯示逐漸從點(diǎn)陣、斷碼變?yōu)楸∧鲂?yīng)晶體管（Thin Film Transistor，TFT）液晶顯示器，這種顯示器將漸漸取代斷碼以及點(diǎn)陣的市場需求。本文介紹了一款能夠顯示高清分辨率的5寸TFT顯示器，并且?guī)в惺袌錾铣Ｒ姷目刂乒裣到y(tǒng)硬件電路[1]。

1 ? ?基于T5L芯片的電梯TFT顯示器概述

顯示器的設(shè)計整體有系統(tǒng)信號、電路設(shè)計、液晶屏顯示電路、顯示器電子整體厚度情況、界面編輯器的使用介紹等，從使用便捷以及性能良好等優(yōu)勢方面描述顯示器的設(shè)計方案。產(chǎn)品可以實(shí)時顯示電梯的樓層信息、運(yùn)行方向信息、顯示功能信息、呼梯、設(shè)置外呼地址，擁有485通信接口、控制器局域網(wǎng)絡(luò)（Controller Area Network，CAN）接口、串行外設(shè)接口（Serial Peripheral Interface，SPI）、遠(yuǎn)程串行接口（Remote Serial Port，RSL）等。

2 ? ?系統(tǒng)方案

系統(tǒng)的5寸TFT液晶顯示器厚度為7 mm、液晶屏的分辨率為854×480。為了兼容常見的控制柜總線接口，顯示模塊常用到的接口有通力控制柜SPI接口、OTIS控制柜的RSL接口、莫納克的485通信接口、蒂森的CAN總線接口這4大主流的硬件顯示接口。按鈕接口有3個，分別為上、下行按鈕接口和預(yù)留按鈕接口。此外，還有消防、鎖梯的信號接口，全部在顯示模塊硬件上。

接口的多樣性可以讓產(chǎn)品在適配各大電梯整機(jī)廠商時直接進(jìn)行選配使用，節(jié)省在非標(biāo)配置時重新開發(fā)電路板的時間，迅速響應(yīng)客戶的需求。例如，顯示器可以直接在各大整機(jī)廠商的電梯上作為外呼顯示器、電梯門頭上的層顯、雙梯并聯(lián)顯示等使用。為了方便更新程序，產(chǎn)品的程序以顯示圖片資源的方式進(jìn)行更新，使用TF卡作為程序更新接口，這樣用戶無需特殊程序下載器就可以直接進(jìn)行更新[2]。硬件信號方案框架如圖1所示。

3 ? ?系統(tǒng)原理圖

T5L芯片采用8051內(nèi)核，最高主頻250 MHz，擁有單獨(dú)的CPU核（GUI CPU）運(yùn)行DGUS II系統(tǒng)。1 Mbytes片內(nèi)flash擁有24 bit彩色顯示，支持分辨率可達(dá)1 366×768，支持電阻或者電容屏，靈敏度可調(diào)節(jié)，最快可以達(dá)到400 Hz觸控打點(diǎn)速度，支持高品質(zhì)語音壓縮存儲和播放等功能。2路10 bit 800 KHz DC/DC控制器可以簡化LCD背光，模擬電源設(shè)計，節(jié)約了成本和設(shè)計空間。22 I/O口、4路UARTs、1路CAN接口、最多8路12 bitA/D，1路16 bit分辨率可調(diào)PWM。

T5L有兩個CPU，分別為OS CPU與GUI CPU。T5L的OS CPU采用工業(yè)上使用最為廣泛、量產(chǎn)最久并且經(jīng)歷了長時間工業(yè)場景驗(yàn)證的8051內(nèi)核，在保留8051實(shí)時性、管腳速度、穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展了SFR總線、硬件數(shù)學(xué)處理器，增強(qiáng)了8051的存儲器訪問和計算能力。加上OS CPU可以運(yùn)行DWIN OS平臺，在此平臺上可以進(jìn)行二次應(yīng)用的開發(fā)與應(yīng)用。圖2為T5L最小系統(tǒng)電路原理，單片機(jī)的復(fù)位電路使用低電平復(fù)位的IC芯片進(jìn)行處理，不可以使用簡單的RC電路進(jìn)行復(fù)位電路，在T5L芯片的兩個CPU都已內(nèi)置看門狗，無需外置看門狗芯片。

由于T5L對電壓穩(wěn)定性要求較高，1.1 V的核電壓必須穩(wěn)定，否則系統(tǒng)無法運(yùn)行。雙面板應(yīng)用設(shè)計時，需要將芯片電源引腳處接上470pf并上104的電容以降低噪聲輻射。I/O口輸入的電壓超過0.3 V則需要加上分壓或者鉗位保護(hù)電路，否則會導(dǎo)致信號讀取出錯，嚴(yán)重則會損壞芯片。電梯行業(yè)標(biāo)配為24 V直流電壓，但是由于實(shí)際井道內(nèi)的電壓會在18～36 V之間，有時現(xiàn)場安裝工人操作失誤，會直接接到36 V的直流電壓上。所以，為了防止產(chǎn)品在實(shí)際情況下被錯誤使用，需要將電壓設(shè)計為18～36 V之間都可以正常地工作。電源電路需要滿足國標(biāo)的浪涌和群脈沖的實(shí)驗(yàn)需求，浪涌測試需要產(chǎn)品在不接地的情況下滿足線線500 VB等級，接地則加上線地1 000 VB等級。群脈沖則是在不接地的情況下滿足5 KHz以及100 KHz的最大2 000 V線線與線地測試要求。

4 ? ?界面編輯器

目前，電梯的TFT外呼產(chǎn)品屬于高端產(chǎn)品?？紤]到客戶時常會對界面顯示的風(fēng)格做出改變，本產(chǎn)品使用了DGUS界面編輯器?？蛻艨梢栽诋a(chǎn)品基礎(chǔ)上選擇非標(biāo)背景顯示、箭頭、樓層、功能故障碼顯示的風(fēng)格。編輯器界面如圖3顯示，首先，需要確定液晶屏的分辨率;其次，可選擇相關(guān)圖片進(jìn)行制作界面顯示。其中，箭頭樓層的顯示地址是確定的一個地址數(shù)值，箭頭為1009，樓層單位顯示1003，雙位顯示個位1004、十位1005，功能故障碼顯示為1010。做好的界面放入TF卡中更新即可將顯示模塊的界面更新好。

5 ? ?結(jié)語

基于T5L芯片的外呼產(chǎn)品設(shè)計可以大大降低顯示模塊的成本，節(jié)約硬件電路的空間，可以很好地提供給客戶薄款外掛式外呼產(chǎn)品，避免了客戶在墻體上進(jìn)行開洞，減少工程量。使用界面編輯器，客戶可以根據(jù)自己的實(shí)際情況去進(jìn)行非標(biāo)產(chǎn)品顯示，不用為了一兩個界面與廠商之間花費(fèi)溝通成本。TFT顯示器使用量在電梯行業(yè)內(nèi)逐漸增長的情況下，低成本以及適應(yīng)客戶現(xiàn)場情況的TFT顯示器會讓電梯擁有更加高大上的氣質(zhì)，將會逐步出現(xiàn)用戶的視野中，并且在市場中提高份額占比。

[參考文獻(xiàn)]

[1]章曉華.薄型電梯外呼顯示器：中國，201420305330.7[P].2014.

[2]施曉磊.電梯外呼系統(tǒng)設(shè)計[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2018.

[3]鄧斌.基于STM32的電梯呼梯控制器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2011.

Abstract：This paper describes the use of T5L chip as a 5-inch outbound LOP display on the elevator floor， supporting the agreement call of the elevator control manufacturers such as Monarch， KONE， and Xinshida. The button interface is used for the call without the control of the protocol call， and the interface editor is used for displaying the non-standard design of the interface customer， which saves the intermediate link time for the customer to purchase the non-standard part.

Key words：optical communication; light emitting diode; underwater communication