Современные методы и устройства отображения информации - Дипломная работа

В основных направлениях развития народного хозяйства предусмотрено дальнейшее развитие и повышение эффективности автоматизированных систем управления, развитие опережающими темпами производства быстродействующих управляющих и вычислительных комплексов, а также увеличение выпуска средств вычислительной техники. Так как в системе управления участвует человек, называемый оператором, то требуется отображение информации, заключающееся в демонстрации перед ним условных изображений, содержащих качественные и количественные характеристики выходной информации. Отображение информации осуществляется с помощью различных средств (табло, экраны, планшеты), объединенных в систему отображения информации (СОИ). Сейчас считается, что, прежде всего надо определить требования к объему и характеру информации, отображаемой в системе для человека-оператора, определить характер устройств отображения, а затем проектировать всю систему. Если информация создается или передается электронными средствами, она воспроизводится с помощью СОИ, которые являются электронным передатчиком, позволяющим воспринять закодированную электрическими сигналами информацию./l /В последние годы перед разработчиками АСУ встала новая задача - выбор технических методов реализации необходимых информационных моделей на базе большого ассортимента индикаторных устройств. Средства отображения информации (СОИ) являются одной из наиболее быстро развивающихся областей современной электроники, для которой характерно широкое использование больших интегральных схем (БИС) и новых типов индикаторов, основанных на различных физических принципах. Индикатор - выходное устройство информационного прибора или системы, обеспечивающее визуальное отображение информации, воспринимаемой человеком в удобном для наблюдения виде. Развитие систем автоматического сбора и обработки информации привело к созданию широкой номенклатуры различных типов приборов, воспроизводящих информацию в удобной для зрительного восприятия форме. Индикаторы должны работать в широком диапазоне температур окружающей среды, выдерживать воздействие различных механических нагрузок.Газоразрядные индикаторные элементы - это элементы, в которых высвечивание информации осуществляется за счет разряда в газе. Сравнительно высокое (сотни вольт) рабочее напряжение газоразрядных индикаторов предопределяет использование этих индикаторов в аппаратуре с сетевым электропитанием. В то же время аморфность газовой среды делает возможным создание приборов больших размеров, а ее свойства позволяют строить функциональные индикаторы, в которых адресация информации по индикаторному полю и ее запоминание осуществляются внутри индикатора.Газоразрядные индикаторные панели (ГИП) называют также матричными индикаторами, так как они представляют собой множество светоизлучающих элементов, образуемых на пересечениях ортогональных электродов. ГИП делятся на три основные группы постоянного тока с внешней адресацией и с самосканированием; переменного тока. Конструкция ГИП постоянного тока с внешней адресацией изображена на рисунке 1.2. Образующиеся в местах пересечения анодов 5 и катодов 2 светоизлучающие ячейки изолированы электрически и оптически друг от друга с помощью диэлектрической матрицы 3, отверстия 4 которой совмещены с местами пересечения электродов. ГИП постоянного тока, как и большинство других матричных индикаторов, не обладают внутренней памятью и должны работать с кадровой частотой выше критической частоты мельканий.(ВЛИ) называют активный электровакуумный прибор с термокатодом диодного или триодного типа, содержащий управляющую сетку и набор анодов-сегментов, покрытых катодолюминофором; причем знаки, отображающие информацию, образуются путем синтезирования изображения из отдельных анодов-сегментов. В исходном состоянии для надежного запирания электронного тока и предотвращения нежелательного свечения люминофора к сетке прикладывается отрицательное напряжение смешения - несколько вольт по отношению к катоду. Задача управляющей сетки состоит еще в том, чтобы обеспечивать возможно более равномерное распределение плотности потока электронов на поверхности анода индикатора. Электроны попадают на сегменты, имеющие в данный момент положительный потенциал; возникает низковольтная катодолюминесценция - нанесенный на анод сегмент люминофор начинает светиться. Управление индикатором осуществляется по сеточным цепям.Принцип работы полупроводниковых индикаторов (ППИ) основав на излучательной рекомбинации в объеме «активной» области p-n-перехода при инжекции неосновных носителей заряда под действием прямого напряжения. Для излучающих диодов наиболее целесообразной является структура, основанная на излучательной рекомбинации при инжекции неосновных носителей заряда через гомогенный или гетерогенный р-n переход.

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Газоразрядные индикаторные элементы

1.2 Газоразрядная индикаторная панель постоянного тока

1.3 Газоразрядная панель с самосканированием (ГИПС)

1.4 Вакуумно-люминесцентные индикаторные приборы

1.5 Полупроводниковые индикаторы

1.6 Электролюминесцентные индикаторы

1.7 Жидкокристаллические приборы

1.8 Сравнительный анализ индикаторных устройств

1.9 Анализ принципов построения и конструкции существующего буквенно-цифрового табло на ВЛИ

1.10 Определение оптимальных параметров восприятия буквенно-цифровой информации

1.11 Индикатор вакуумно-люминесцентный ИВЛМ1-5х7

1.12 Уточненный расчет геометрических размеров информационного поля с учетом геометрических размеров выбранного индикатора

2. Техническая часть

2.1 Структурная схема системы вывода информации на буквенно-цифровое табло

2.2 Функциональная схема системы отображения информации

2.3 Выбор элементной базы

2.4 Принципиальная схема системы отображения информации

3. Разработка алгоритма

4. Разработка программного обеспечения

5. Конструкторская часть

5.1 Конструирование печатных плат

5.2 Конструирование корпуса устройства управления

5.3 Конструирование панели индикации

6. Экономическая часть

7. Безопасность и экологичность проекта

7.1 Анализ потенциальных вредных факторов проектируемой установки

7.2 Мероприятия дою достижения безопасной работы

7.3 Инструкция по охране труда для обслуживающего персонала

8. Стандартизация и качество продукции

Заключение

Приложение А Приложение Б

Список использованных источников