專利名稱：液晶電視智能水/工情信息顯示終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對大量動態(tài)的水/工情信息進(jìn)行顯示的終端裝置，尤其涉及一種利用超短波或有線接收數(shù)據(jù)，通過字符疊加法在液晶電視上顯示水/工情數(shù)據(jù)的顯示終端。
背景技術(shù)：
水/工情信息顯示終端是水利水文以及工程安全信息的展現(xiàn)窗口和人機(jī)界面，是水利水文水電工程必備的信息顯示設(shè)備，是水利信息化的必然要求，是工程運(yùn)行信息和安全信息的最終展現(xiàn)平臺；它由主板、電臺、顯示模塊、解調(diào)板、電源模塊、遙控器等組成。由于一般水/工情信息顯示終端采用的顯示模塊為數(shù)碼條顯示、數(shù)碼屏顯示、手持顯示設(shè)備等，這些設(shè)備不是體積太大就是太小，而且外觀陳舊，同時需要配置電源等附屬設(shè)備，使用攜帶和維護(hù)都很不方便，具體來說其具有以下缺陷 I、通常只能顯示固定內(nèi)容，在數(shù)據(jù)量過大時無法翻頁顯示，只能夠一味地?cái)U(kuò)大顯示版面，增加設(shè)備體積；數(shù)據(jù)升級難度大；2、需要配合專用設(shè)備和專用接口，通用性差，維護(hù)維修不便；3、對于體積太大的顯示設(shè)備通常重量也太大，需要特定的安裝支架，并且一般只能由設(shè)備制造商來維護(hù)，成本巨大且難以滿足時效性；4、不易攜帶,且外觀陳舊。

實(shí)用新型內(nèi)容發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種液晶電視智能水/工情信息顯示終端，實(shí)現(xiàn)大量動態(tài)信息的可翻頁顯示，提高顯示性能、顯示效率，降低成本，便于推廣、應(yīng)用和維護(hù)。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的采用的技術(shù)方案為一種液晶電視智能水/工情信息顯示終端,包括視頻輸入箝位和放大電路、視頻信號同步分離電路、字符疊加器和視頻輸出緩沖放大電路所述視頻輸入箝位和放大電路對提供給字符疊加器的視頻輸入信號進(jìn)行前端處理；所述視頻信號同步分離電路對視頻輸入信號進(jìn)行行同步信號和場同步信號的分離，并將行同步信號和場同步信號提供給字符疊加器作為字符顯示標(biāo)準(zhǔn)；所述字符疊加器根據(jù)字符顯示標(biāo)準(zhǔn)，對進(jìn)行前端處理后的視頻輸入信號和字符信號進(jìn)行疊加，產(chǎn)生復(fù)合視頻信號；所述視頻輸出緩沖放大電路對產(chǎn)生的復(fù)合視頻信號進(jìn)行緩沖、放大處理后通過屏
、t Pi /J 人 ο上述顯示終端工作采用在屏顯示(O Screen Display, OSD)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的交互，即在視頻圖像上疊加文字，從而使顯示屏能夠?yàn)橛脩籼峁└嗟母郊有畔?，本案的基本原理是首先對視頻信號中行同步信號、場同步信號進(jìn)行提取，再通過對行同步信號、場同步信號進(jìn)行處理，產(chǎn)生與行同步信號、場同步信號有穩(wěn)定關(guān)系的控制信號，然后用這個控制信號控制切換開關(guān)，進(jìn)行疊加字符與視頻信號間的切換，最終在屏幕上顯示出疊加有字符的圖像。所述字符疊加器優(yōu)選采用MB90092芯片，MB90092芯片是ー款用CMOSエ藝制成的專用視頻字符疊加芯片，內(nèi)部集成了顯示內(nèi)存(VRAM)、外掛字符接口和視頻信號發(fā)生器，其功能強(qiáng)大、接ロ簡單、編程方便、可方便嵌入各種數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，使用時只需要連接少量的元件即可以顯示漢字和圖形。MB90092芯片提供兩個屏幕疊加方法，這兩個屏幕分別稱為“主屏”和“副屏”，這兩個屏幕可以單獨(dú)或者相互重疊出現(xiàn)在屏幕上；MB90092芯片支持的字符顯示點(diǎn)陣為24X32，每個字符可以有不同的顏色。MB90092芯片有視頻信號輸入腳，在其內(nèi)部即可完成視頻信號與字符信號的疊加，直接輸出復(fù)合視頻信號；其內(nèi)部可自行產(chǎn)生同步信號，因此無需外加視頻信號和同步信號，可直接輸出字符信號至屏幕，在屏幕上顯示不同背景顔色、不同字符顏色的文本。由于字符疊加器對能夠接收的視頻輸入信號有性能要求，比如MB90092芯片能夠接收的視頻輸入信號電平是2Vp-p，而且需要有IV的直流偏置，所以視頻輸入信號在接入字符疊加器之前要進(jìn)行放大和箝位。本案中視頻輸入箝位和放大電路優(yōu)選為基于MAX7452芯片的電路，MAX7452芯片是業(yè)內(nèi)首款用于視頻信號的調(diào)理器，它集成了輸入視頻箝位器、自動增益控制(AGC)、同步丟失(Ios)檢測器和帶外噪聲、低通濾波器，還包含可以由用戶選擇的緩沖器增益fO或±6dB以及AGC禁止功能。為了使所需要疊加的字符點(diǎn)陣脈沖準(zhǔn)確地出現(xiàn)在視頻信號的對應(yīng)位置上，系統(tǒng)應(yīng)該給字符疊加器提供輸入視頻信號中的行同步信號和場同步信號，作為字符顯示的基準(zhǔn)，采用視頻信號同步分離電路能夠完成復(fù)合信號中的行同步信號和場同步信號的分離。本案中視頻信號同步分離電路優(yōu)選為基于LM1881芯片的電路，LM1881是ー種較為可靠的視頻同步信號分離芯片，其電路的集成度高，只需要少量外圍電路就可以從O. 5 2V的標(biāo)準(zhǔn)NTSC制、PAL制、SECAM制視頻信號中有效地提取復(fù)合同步、場同步、奇偶場識別等信號。經(jīng)字符疊加器輸出的視頻信號，需要經(jīng)過視頻輸出緩沖放大電路將其還原為電平為lVp-p，基電壓為OV左右的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號。本案中視頻輸出緩沖放大電路優(yōu)選為基于ADA4851芯片的電路，ADA4851芯片是ー種低功耗、高轉(zhuǎn)換速度、單電源、電壓反饋R-R輸出運(yùn)算放大器，基于該芯片能夠設(shè)計(jì)成工作電壓為+3V +10V，且具有寬頻帶的視頻輸出緩沖放大電路，是視頻應(yīng)用的理想選擇。該顯示終端還包括與字符疊加器相連接的微處理器，所述微處理器采用89C52芯片、或者TI超低功耗16bit RISC混合信號處理的MSP430芯片，這兩種處理器平臺能夠?yàn)楦鞣N低功耗和便攜式應(yīng)用提供最終解決方案。該顯示終端還可以包括輸出視頻信號檢測電路，所述輸出視頻信號檢測電路對視頻輸出緩沖放大電路輸出的視頻信號進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果反饋給微處理器。該顯示終端還包括與微處理器相連接的鐵電存儲器(FRAM)，優(yōu)選采用FM25L256芯片；FRAM將ROM的非易失性和RAM的無限次讀寫、高速讀寫以及低功耗等優(yōu)勢結(jié)合在一起，提供ー種與RAM —致的性能，但又有與ROM —樣的非易失性。該顯示終端還包括與字符疊加器相連接的字庫，所述字庫采用MBM29RM0芯片或者Am29R)80芯片。Am29R)80芯片共有頂X8_Bit的存儲容量，采用+5V單電源供電，具有結(jié)構(gòu)緊湊、存儲容量大等特點(diǎn)，其接ロ簡單、操作方便，特別適合存放大量的數(shù)據(jù)；相比較MBM29F040芯片的存儲容量小一些，設(shè)計(jì)時可以通過需要進(jìn)行選擇。該顯示終端優(yōu)選采用國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)ACDC內(nèi)置電源等原件，采用標(biāo)準(zhǔn)鋁殼加彩色絲網(wǎng)印刷，能夠使整個的顯示終端更加穩(wěn)定可靠，且堅(jiān)固美觀，耐腐蝕能力強(qiáng)。有益效果本實(shí)用新型提供的液晶電視智能水/エ情信息顯示終端，以液晶電視作為顯示載體，采用在屏顯示技術(shù)來實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的交互，在視頻圖像上疊加了文字內(nèi)容，使顯示屏幕能夠?yàn)橛脩籼峁└嗟母郊有畔?，現(xiàn)實(shí)翻頁顯示或滾屏顯示水/エ情數(shù)據(jù)，亦可輕松修改顯示內(nèi)容、調(diào)整顯示方式(如內(nèi)容、編排、字體、顔色等)，升級方便，體積小巧，維護(hù)成本低。


圖I為本實(shí)用新型的硬件配置原理圖；圖2為本實(shí)用新型中視頻輸入箝位和放大電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型中視頻信號同步分離電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型中視頻輸出緩沖放大電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型的工作流程圖；圖6為本實(shí)用新型中字符疊加器與微處理器的外部接ロ時序圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作更進(jìn)ー步的說明。如圖I所示為ー種液晶電視智能水/エ情信息顯示終端，包括視頻輸入箝位和放大電路、視頻信號同步分離電路、字符疊加器、視頻輸出緩沖放大電路、微處理器、輸出視頻信號檢測電路、字庫和鐵電存儲器所述視頻輸入箝位和放大電路對提供給字符疊加器的視頻輸入信號進(jìn)行前端處理，采用如圖2所示的基于MAX7452芯片的電路，視頻輸入信號經(jīng)過ー個大小為O. I μ F的電容C43接入ΜΑΧ7452的2號端子，其輸出口為6號端子；所述視頻信號同步分離電路對視頻輸入信號進(jìn)行行同步信號和場同步信號的分離，并將行同步信號和場同步信號提供給字符疊加器作為字符顯示標(biāo)準(zhǔn)，采用如圖3所示的基于LM1881芯片的電路，視頻輸入信號首先通過ー個大小為620 Ω的電阻R38后分別經(jīng)過電容C40和電容C39接入LM1881的2號端子和4號端子，其輸出ロ為I號端子和3號端子;所述字符疊加器根據(jù)字符顯示標(biāo)準(zhǔn)，對進(jìn)行前端處理后的視頻輸入信號和字符信號進(jìn)行疊加，產(chǎn)生復(fù)合視頻信號，采用ΜΒ90092芯片；所述視頻輸出緩沖放大電路對產(chǎn)生的復(fù)合視頻信號進(jìn)行緩沖、放大處理后通過屏幕顯示，采用如圖4所示的基于ADA4851芯片的電路，其輸入信號為Vout，輸出信號為VideoOut+ ；所述視頻輸出緩沖放大電路對視頻輸出緩沖放大電路輸出的視頻信號進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果反饋給微處理器；[0038]所述微處理器向字符疊加器提供字符地址和字符代碼，采用89C52芯片；所述鐵電存儲器與微處理器相連，采用FM25L256芯片；所述字庫與字符疊加器相連，采用MBM29F040芯片。字符疊加器根據(jù)微處理器的軟件命令實(shí)現(xiàn)字符的疊加，如圖5所示其基本的工作過程為I、字符疊加器通過SIN引腳接收微處理器發(fā)送的字符地址和字符代碼，確定字符在屏幕上的坐標(biāo)；2、字符疊加器通過ADRO ADR18引腳訪問字庫，讀取字符數(shù)據(jù)；字符疊加器在接收到字符代碼后訪問FRAM，F(xiàn)RAM通過DQO DQ7引腳將字符數(shù)據(jù)送回字符疊加器； 3、字符疊加器將字符數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成視頻信號，并根據(jù)字符坐標(biāo)與原有的視頻信號疊加地顯示在屏幕上。字符疊加器是通過CS (選片)、SCLK(串行時鐘)、SIN(串行數(shù)據(jù))3個引腳來接收外部控制指令和顯示數(shù)據(jù)的，如圖6所示為字符疊加器與微處理器的外部接ロ時序圖。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.液晶電視智能水/工情信息顯示終端，其特征在于該顯示終端包括視頻輸入箝位和放大電路、視頻信號同步分離電路、字符疊加器和視頻輸出緩沖放大電路 所述視頻輸入箝位和放大電路對提供給字符疊加器的視頻輸入信號進(jìn)行前端處理； 所述視頻信號同步分離電路對視頻輸入信號進(jìn)行行同步信號和場同步信號的分離，并將行同步信號和場同步信號提供給字符疊加器作為字符顯示標(biāo)準(zhǔn)； 所述字符疊加器根據(jù)字符顯示標(biāo)準(zhǔn)，對進(jìn)行前端處理后的視頻輸入信號和字符信號進(jìn)行疊加，產(chǎn)生復(fù)合視頻信號； 所述視頻輸出緩沖放大電路對產(chǎn)生的復(fù)合視頻信號進(jìn)行緩沖、放大處理后通過屏幕顯/Jn o
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶電視智能水/工情信息顯示終端，其特征在于所述字符疊加器采用MB90092芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶電視智能水/工情信息顯示終端，其特征在于所述視頻輸入箝位和放大電路為基于MAX7452芯片的電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶電視智能水/工情信息顯示終端，其特征在于所述視頻f目號同步分尚電路為基于LM1881芯片的電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶電視智能水/工情信息顯示終端，其特征在于所述視頻輸出緩沖放大電路為基于ADA4851芯片的電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶電視智能水/工情信息顯示終端，其特征在于該顯示終端還包括與字符疊加器相連接的微處理器，所述微處理器采用89C52芯片或者M(jìn)SP432芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶電視智能水/工情信息顯示終端，其特征在于該顯示終端還包括輸出視頻信號檢測電路,所述輸出視頻信號檢測電路對視頻輸出緩沖放大電路輸出的視頻信號進(jìn)行檢測，并將檢測結(jié)果反饋給微處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶電視智能水/工情信息顯示終端，其特征在于該顯示終端還包括與微處理器相連接的鐵電存儲器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液晶電視智能水/工情信息顯示終端，其特征在于該顯示終端還包括與字符疊加器相連接的字庫，所述字庫采用MBM29RM0芯片或者Am29R)80芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種液晶電視智能水/工情信息顯示終端，包括視頻輸入箝位和放大電路、視頻信號同步分離電路、字符疊加器和視頻輸出緩沖放大電路；視頻輸入箝位和放大電路對視頻輸入信號進(jìn)行前端處理；視頻信號同步分離電路對視頻輸入信號進(jìn)行行同步信號和場同步信號的分離；字符疊加器對視頻輸入信號和字符信號進(jìn)行疊加，產(chǎn)生復(fù)合視頻信號；視頻輸出緩沖放大電路對復(fù)合視頻信號進(jìn)行理后通過屏幕顯示。本實(shí)用新型以液晶電視作為顯示載體，采用在屏顯示技術(shù)來實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的交互，在視頻圖像上疊加文字內(nèi)容，使顯示屏幕能夠?yàn)橛脩籼峁└嗟母郊有畔?，現(xiàn)實(shí)翻頁/滾屏顯示水/工情數(shù)據(jù)，可輕松修改顯示內(nèi)容、調(diào)整顯示方式，升級方便，維護(hù)成本低。
文檔編號H04N5/08GK202587185SQ20122005588
公開日2012年12月5日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者房靈常, 顧雪冬, 方衛(wèi)華 申請人:水利部南京水利水文自動化研究所