用于通过连接至压缩机的电路的LED阵列按照逐列格式显示消息的系统和方法与流程
本申请是于2017年4月13日提交的美国申请第15/430,978号的pct国际申请。本申请要求于2016年4月15日提交的美国临时申请第62/323,519号和2016年4月15日提交的美国临时申请第62/323,607号的较早的申请日和优先权的权益。以上引用的申请的全部公开内容通过引用并入本文中。
本公开内容涉及用于显示关于压缩机系统操作的消息的系统。
背景技术：
本文中提供的背景描述是为了总体上呈现本公开内容的背景的目的。到该背景技术部分中描述的工作的程度的目前指定的发明人的工作以及提交时可以不另外作为现有技术限定的描述的方面，既不明确地也不隐含地被承认为针对本公开内容的现有技术。
压缩机用在各种各样的工业和住宅应用中，包括但不限于加热、通风和空气调节(hvac)系统。电动马达用于对压缩机的元件供电和/或致动压缩机的元件。用于控制压缩机的电动马达的操作的控制系统可以包括驱动器。驱动器可以包括：功率因数校正(pfc)电路；滤波器，例如电磁干扰(emi)滤波器和直流滤波器；逆变器电力电路；处理器和其他电路组件。
功率因数校正(pfc)电路提供在输入的交流电(ac)和产生的直流电(dc)之间的功率因数校正。功率因数是电路中的电流与电压之间的关系的指示符，或者与存储并返回到电源的无功功率相比，电路如何有效地使用有功功率。功率因数可以表示为0至1之间的值。功率因数可以等于电路消耗的实际电功率相对于电路的电流和电压的乘积的均方根(rms)值的比率。随着该比率增加，功率因数接近1。可以实现pfc电路以增加驱动器的功率因数，从而与电路存储并返回到电源的无功功率量相比，增加电路使用的有功功率量。
逆变器电力电路可以将dc电力转换为ac电力(例如，3相ac电力)以驱动压缩机的马达。处理器控制驱动器的操作包括pfc电路和逆变器电力电路的操作。
技术实现要素：
提供了一种指示系统，该指示系统包括评估模块、消息传递模块、显示模块和显示器。评估模块被配置成基于压缩机或压缩机的驱动器的参数生成消息。消息传递模块被配置成：基于参数生成第一消息；基于第一消息生成字形字符串；在字形字符串中选择预定数目的字形；针对所选择的预定数目的字形生成列数据；以及生成包括列数据的包。显示模块被配置成：(i)经由接口接收包，以及(ii)基于包生成输出信号。显示器包括发光二极管(led)阵列。显示器不包括晶体管。显示器被配置成接收输出信号并且基于输出信号点亮显示器的led。显示模块被配置成生成输出信号以按照逐列格式点亮显示器的led中的一个或更多个led，使得在任何时刻仅向led阵列的一列提供电力。
在其他特征中，提供了一种操作指示系统的方法。该方法包括：基于压缩机或压缩机的驱动器的参数生成消息；基于参数在消息传递模块处生成第一消息；基于第一消息生成字形字符串；在字形字符串中选择预定数目的字形；针对所选择的预定数目的字形生成列数据；以及生成包括列数据的包。该方法还包括：经由接口在显示模块处接收包；基于包生成输出信号；以及在显示器处接收输出信号并且基于输出信号点亮显示器的led阵列，其中显示器不包括晶体管。生成输出信号以按照逐列格式点亮显示器的led中的一个或更多个led，使得在任何时刻仅向led阵列的一列提供电力。
根据详细描述、权利要求和附图，本公开内容的其他适用领域将变得明显。详细描述和具体示例仅旨在说明的目的，并且不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
图1是示例性制冷系统的功能框图；
图2是图1的压缩机马达驱动器的示例性实施方式的框图；
图3a是图2的功率因数校正(pfc)电路的示例性实现方式的框图；
图3b是图2的pfc电路的另一示例性实现方式的框图；
图4是根据本公开内容的实施方式的指示系统的示意性框图。
图5是根据本公开内容的实施方式的显示模块和显示器的示意性框图。
图6是根据本公开内容的实施方式的消息传递模块和显示模块的框图。
图7是示出了根据本公开内容的实施方式的操作指示系统的消息传递模块的示例性方法的流程图。
图8是示出操作指示系统的显示模块的示例性方法的流程图。
在附图中，附图标记可以被重复使用以标识相似和/或相同的元件。
具体实施方式
制冷系统
图1是包括压缩机102、冷凝器104、膨胀阀106和蒸发器108的示例性制冷系统100的功能框图。根据本公开内容的原理，制冷系统100可以包括附加的和/或替选部件例如换向阀或过滤干燥器。另外，本公开内容适用于其他类型的制冷系统，包括但不限于加热、通风和空气调节(hvac)、热泵、制冷和冷冻机系统。
压缩机102接收蒸汽形式的制冷剂并且压缩制冷剂。压缩机102以蒸汽形式向冷凝器104提供加压制冷剂。压缩机102包括驱动泵的电动马达。仅作为示例，压缩机102的泵可以包括涡旋式压缩机和/或往复式压缩机。
加压制冷剂的全部或一部分在冷凝器104内被转化成液体形式。冷凝器104将热量从制冷剂传递出去，从而冷却制冷剂。当制冷剂蒸汽被冷却到小于饱和温度的温度时，制冷剂转变成液体(或液化)制冷剂。冷凝器104可以包括电风扇，增加离开制冷剂的热传递速率。
冷凝器104经由膨胀阀106将制冷剂提供至蒸发器108。膨胀阀106控制制冷剂被供应到蒸发器108的流量。膨胀阀106可以包括恒温膨胀阀或者可以由例如系统控制器130电子地控制。由膨胀阀106引起的压降可以使液化制冷剂的一部分转变回蒸汽形式。以这种方式，蒸发器108可以接收制冷剂蒸汽和液化制冷剂的混合物。
制冷剂在蒸发器108中吸收热量。液体制冷剂在被加热到大于制冷剂的饱和温度的温度时转变为蒸汽形式。蒸发器108可以包括增加至制冷剂的热传递速率的电风扇。
公用设施120向制冷系统100提供电力。仅作为示例，公用设施120可以以约230伏特均方根(vrms)提供单相交流(ac)电力。在其他实现方式中，公用设施120可以在例如50hz或60hz的线频率下提供约400vrms、480vrms或600vrms的三相ac电力。在三相ac电力标称值是600vrms的情况下，电力的实际可用电压可能是575vrms。
公用设施120可以经由包括两个或更多个导体的ac线向系统控制器130提供ac电力。也可以经由ac线将ac电力提供至驱动器132。系统控制器130控制制冷系统100。仅作为示例，系统控制器130可以基于用户输入和/或由各种传感器(未示出)测量的参数来控制制冷系统100。传感器可以包括压力传感器、温度传感器、电流传感器、电压传感器等。传感器还可以包括通过串行数据总线或其他合适的数据总线来自驱动控制的反馈信息，例如马达电流或扭矩。
用户接口134向系统控制器130提供用户输入。用户接口134可以附加地或替选地直接向驱动器132提供用户输入。用户输入可以包括例如期望温度、关于风扇的操作的请求(例如，对蒸发器风扇的继续操作的请求)和/或其他合适的输入。用户接口134可以采用恒温器的形式，并且系统控制器的一些或所有功能(包括例如致动热源)可以结合到恒温器中。
系统控制器130可以控制冷凝器104的风扇、蒸发器108的风扇和膨胀阀106的操作。驱动器132可以基于来自系统控制器130的命令控制压缩机102。仅作为示例，系统控制器130可以指示驱动器132以一定速度对压缩机102的马达进行操作或者以一定容量对压缩机102进行操作。在各种实现方式中，驱动器132还可以控制冷凝器风扇。
热敏电阻器140热耦接至离开压缩机102将制冷剂蒸汽传送至冷凝器104的制冷剂线。因此，热敏电阻器140的可用电阻随着压缩机102的排放线温度(dlt)而变化。如更详细地描述的，驱动器132监测热敏电阻器140的电阻以确定离开压缩机102的制冷剂的温度。
dlt可以用于例如通过改变压缩机102的容量控制压缩机102，并且还可以用于检测故障。例如，如果dlt超过阈值，则驱动器132可以使压缩机102断电以防止对压缩机102的损坏。
驱动器
在图2中，驱动器132的示例性实现方式包括从ac线接收电力的电磁干扰(emi)滤波器和保护电路204。emi滤波器和保护电路204降低可能以其他方式从驱动器132注入回ac线上的emi。emi滤波器和保护电路204还可以移除或降低来自ac线的emi。此外，emi滤波器和保护电路204防止例如可能由闪电引起的电涌和/或其他类型的电涌和骤降。
充电电路208控制从emi滤波器和保护电路204提供至功率因数校正(pfc)电路212的电力。例如，当驱动器132初始上电时，充电电路208可以将串联的电阻器放置在emi滤波器和保护电路204与pfc电路212之间以减少电流涌入量。这些电流或电力尖峰可能引起各种部件过早失效。
在初始充电完成之后，充电电路208可以关闭使限流电阻器旁路的继电器。例如，控制模块220可以向充电电路208内的继电器提供继电器控制信号。在各种实现方式中，控制模块220可以在启动后预定时间段之后或者基于指示充电接近完成的闭环反馈来使继电器控制信号有效以使限流电阻器旁路。
pfc电路212将输入的ac电力转换成dc电力。pfc电路212可以不限于pfc功能——例如pfc电路212还可以执行电压转换功能，例如用作升压电路和/或降压电路。在一些实现方式中，pfc电路212可以由非pfc电压转换器代替。dc电力可能具有电压纹波，电压纹波通过滤波电容224减小。滤波电容224可以包括并联布置并连接至dc母线的一个或更多个电容器。pfc电路212可以尝试以与输入电压的正弦模式匹配的正弦模式从ac线汲取电流。在正弦波对准时，功率因数接近1，这表示ac线上的最大效率和最低需求负载。
pfc电路212包括由控制模块220使用被标记为电力开关控制的一个或更多个信号控制的一个或更多个开关。控制模块220基于dc母线的测量电压、pfc电路212中的测量电流、ac线电压、pfc电路212的一个温度或更多个温度、以及pfc电路212中的电力开关的测量状态来确定电力开关控制信号。在提供测量值的使用示例的情况下，控制模块220可以基于dc母线的估计电压、pfc电路212中的估计电流、估计的ac线电压、估计的pfc电路212的一个温度或多个温度、和/或pfc电路212中的电力开关的估计或预期状态来确定电力开关控制信号。在各种实现方式中，在emi滤波器和保护电路204之后但在充电电路208之前测量或估计ac线电压。
通过dc-dc电源228对控制模块220供电，dc-dc电源228提供适合于控制模块220的逻辑的电压例如3.3伏、2.5伏等。dc-dc电源228还可以提供dc电力，以用于操作pfc电路212的开关和逆变器电力电路232。仅作为示例，该电压可以是比用于数字逻辑的电压高的电压，其中15伏是一个示例。
逆变器电力电路232还从控制模块220接收电力开关控制信号。响应于电力开关控制信号，逆变器电力电路232内的开关使电流在压缩机102的马达236的各个绕组中流动。控制模块220可以接收针对马达236的每个绕组或逆变器电力电路232的每个支路的马达电流的测量结果或估计。控制模块220还可以从逆变器电力电路232接收温度指示。
仅作为示例，从逆变器电力电路232接收的温度和从pfc电路212接收到的温度仅用于故障的目的。换言之，一旦温度超过预定阈值，则宣告故障并且驱动器132被断电或者以降低的性能进行操作。例如，驱动器132可以以降低的性能进行操作，并且如果温度未以预定速率降低，则驱动器132转换成关闭状态。
控制模块220还可以使用热敏电阻器140从压缩机102接收排放线温度的指示。隔离电路260可以向控制模块220提供热敏电阻器140的电阻的脉宽调制表示。隔离电路260可以包括电流隔离，使得在热敏电阻器140与控制模块220之间不存在电连接。
隔离电路260还可以接收指示故障的保护输入例如高压力截止或低压力截止，其中，压力是指制冷剂压力。如果保护输入中的任何保护输入指示故障，并且在一些实现方式中，如果保护输入中的任何保护输入变成与隔离电路260断开连接，则隔离电路260停止向控制模块220发送pwm温度信号。因此，控制模块220可以根据pwm信号的缺失推断保护输入已经被接收到。作为响应，控制模块220可以关闭驱动器132。
控制模块220控制可以包括led网格和/或单个led封装件的集成显示器264，所述led可以是三色led。控制模块220可以使用集成显示器264提供状态信息例如固件版本以及错误信息。控制模块220使用通信收发器268与外部装置例如图1中的系统控制器130进行通信。仅作为示例，通信收发器268可以符合rs-485或rs-232串行总线标准或控制器局域网(can)总线标准。
pfc电路
在图3a中，pfc电路300是图2的pfc电路212的一种实现方式。pfc电路300包括将输入的ac转换成脉冲式dc的整流器304。在各种实现方式中，整流器304包括全波二极管桥。整流器304的dc输出跨第一端子和第二端子。第一端子连接至电感器308，而第二端子连接至电流传感器312。电感器308的相对端连接至电感器308、二极管316的阳极以及开关320的第一端子共用的节点。
pfc电路300产生dc母线，其中，dc母线的第一端子连接至二极管316的阴极，而dc母线的第二端子经由电流传感器312连接至整流器304的第二输出端子。因此，电流传感器312可以感测开关320内的电流以及dc母线中的电流和电感器308中的电流。dc母线的第二端子也连接至开关320的第二端子。
驱动器324从图2的控制模块220接收电力开关控制信号，并且迅速地对开关320的控制端子充电或者使开关320的控制端子放电。例如，开关320可以是场效应晶体管，其中栅极端子作为控制端子。更具体地，开关320可以是功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)，例如来自stmicroelectronics的stw38n65m5功率mosfet。响应于电力开关控制信号，驱动器324对场效应晶体管的栅极处的电容进行充电或放电。
开关监测电路328测量开关是接通还是断开。这种闭环控制使控制模块220能够确定开关320是否已经对由电力开关控制信号提供的命令作出反应，并且还可以用于确定开关320响应该控制信号花费了多长时间。所测得的开关状态从开关监测电路328输出回控制模块220。控制模块220可以更新其对电力开关控制信号的控制以补偿接通和/或断开开关320的延迟。
在图3a中，电感器、开关320和二极管316以升压配置进行布置。简而言之，开关320闭合，使通过电感器308的电流增加。然后开关320断开，但是通过电感器308的电流不能即刻改变，因为跨电感器的电压与电流的导数成比例。跨电感器308的电压变成负，意味着电感器308的连接至二极管316的阳极的端部经历电压增加高于从整流器304输出的电压。
一旦二极管316的阳极处的电压增加高于二极管316的导通电压，则通过电感器308的电流可以通过二极管316馈送至dc母线。通过电感器308的电流减小，并且然后开关320再次闭合，使通过电感器308的电流增加。
在各种实现方式中，开关320可以被接通直到电流传感器312确定已经超过电流的预定阈值为止。此时，开关320断开达指定的时间段。该指定的时间段可以是自适应的，随着dc母线的电压以及ac的电压输入变化而变化。然而，关断时间(在开关320断开时)是指定值。一旦已经经过了等于指定值的时间，则再次接通回开关320并且重复该过程。关断时间可以是固定的或可变的。在关断时间可变的情况下，关断时间可以被限制为至少预定最小关断时间。
为了减小pfc电路300的物理尺寸和部件成本，可以降低电感器308的电感(其可以是pfc电路300的物理尺寸的最大贡献者)。然而，在较低的电感的情况下，电感器308将较快地饱和。因此，开关320将必须较快地进行操作。虽然较快和较低是相对的术语，但是目前的功率开关控制在10千赫兹至20千赫兹开关频率的范围内进行操作。在本申请中，开关320的开关频率可以增加至大于50千赫兹、大于100千赫兹或大于200千赫兹。例如，可以将开关的开关频率控制成约200千赫兹。
因此，选择开关320以允许较快的切换以及具有低开关损耗。在较快的切换的情况下，电感器308的电感可以较小。另外，二极管316可能需要较快。碳化硅二极管可以具有快速响应时间。例如，二极管316可以是来自stmicroelectronics的stpsc2006cw碳化硅双二极管封装。
为了在以较高速度进行操作时准确地驱动开关320，类似地必须加速控制策略。仅作为示例，控制模块220可以包括多个装置，例如被配置成执行更多有关的计算的微控制器以及被配置成近实时地监测和响应输入的fpga(现场可编程门阵列)或pld(可编程逻辑器件)。在该上下文中，近实时意味着与感兴趣的物理时间尺度相比，测量的时间分辨率和响应fpga或pld的输入的时间延迟可以忽略。对于较快速的切换速度，fpga/pld的近实时响应可能引入不可忽略的延迟。在这样的情况下，可以测量和补偿fpga/pld和驱动电路的延迟。例如，如果发生开关的关断由于延迟而晚于需要，则可以较早地指示关断来补偿延迟。
旁路整流器340在ac线输入处与整流器304并联连接。旁路整流器340的第二输出端子连接至第二端子整流器304。然而，旁路整流器340的第一输出端子连接至二极管316的阴极。
因此，在pfc电路300不进行操作以使dc母线电压升压的情况下，在ac输入的线至线电压超过跨dc母线的电压时，旁路整流器340将被激活。在这些情况下，旁路整流器340使电流转移而不通过二极管316。由于电感器308小，并且开关320快速地切换，所以二极管316也被选择为呈现出快速切换时间。因此，二极管316可能对高电流的耐受性差，并且因此通过旁路整流器340在二极管316周围选择性地将电流分流。
另外，通过整流器304和二极管316的电流路径经历三个二极管压降或两个二极管压降和开关压降，而通过旁路整流器340的路径仅经历两个二极管压降。在图3a中的单相ac输入与升压转换器拓扑相关联的情况下，本公开内容还涵盖降压转换器拓扑或降压-升压转换器拓扑。
在图3b中，示出了具有三相ac输入信号的降压转换器拓扑。注意，本公开内容的原理还适用于与三相ac输入一起使用的升压转换器或降压-升压转换器拓扑。pfc电路350表示图2的pfc电路212的另一实现方式。
三相整流器354接收三相ac，并且产生跨第一端子和第二端子的脉冲式dc。开关358连接在三相整流器354的第一端子与公共节点之间。公共节点连接至电感器366和功率二极管370的阴极。
功率二极管370的阳极连接至三相整流器354的第二端子。电感器366的相对端子建立dc母线的一个端子，而三相整流器354的第二输出建立dc母线的另一端子。在图3b所示的配置中，开关358、电感器366和二极管370以降压拓扑进行配置。
电流传感器362串联连接在二极管370的阳极与dc母线之间。在其他实现方式中，电流传感器362可以与电感器366串联定位。在其他实现方式中，电流传感器362可以与开关358串联定位。在其他实现方式中，电流传感器362可以串联地位于二极管370的阳极与三相整流器354的第二输出之间。电流传感器362测量通过电感器366的电流以及通过dc母线的电流，并且提供指示电流量的电流信号。
驱动器374基于来自图2中的控制模块220的电力开关控制信号来驱动开关358的控制端子。开关监测电路378检测开关358是否已经断开或闭合，并且将开关状态报告给控制模块220。由于电流传感器362的位置，在开关358断开的情况下，电流传感器362将测量近似零电流。
图4示出了指示系统400，该指示系统400包括消息传递模块402、显示模块404、显示器406以及一个或更多个发光二极管(led)。虽然单独示出，但是显示模块404可以实现为消息传递模块402的一部分和/或显示器406可以根据消息传递模块402而被直接地驱动。单个三色led408示出为具有三个二极管(针对从三个二极管发射的对应的红光、绿光、蓝光标识为r、g、b)。消息传递模块402可以包括微处理器和/或被实现为微处理器。消息传递模块402和/或显示模块404可以在图2的控制模块220中实现。控制模块220、消息传递模块402和/或显示模块404可以实现为一个或更多个现场可编程门阵列(fpga)。
消息传递模块402生成用于在显示器406上显示的消息。消息可以经由接口410传输到显示模块404。接口410可以包括：串行外围接口(spi)总线；并行总线；无线(例如，
消息传递模块402还可以为led408生成指示信号和/或点亮图案。点亮图案可以包括颜色图案、点亮周期、闪烁图案(例如，频率图案和/或占空比图案)等，用于经由led408提供不同的指示。如果包括多于一个led，则可以生成针对led中的每个led的点亮图案。还可以经由接口410的一个或更多个信号线从消息传递模块402向显示模块404提供点亮图案。
显示模块404可以包括fpga和/或被实现为fpga。在一个实施方式中，显示模块404被实现为具有预定的低门数(例如，240至2210个逻辑元件)的fpga和/或能够处理低预定数目字节的数据(例如，240字节的数据)。在一个实施方式中，显示模块404具有570个逻辑元件。显示模块404生成信号以在显示器406上显示数据。这些信号经由显示(或第二)接口412提供至显示器406。显示接口412可以包括例如12条信号线，如下面参照图5进一步描述的。在一个实施方式中，显示模块404的fpga不能处理存储35位(针对显示器406的5×7阵列led的每个led的一位)并扫描led阵列以显示相应的字形。为此，消息传递模块402生成列数据，所述列数据被转发至显示模块404，使得显示模块404然后可以基于列数据简单地生成输出信号。显示器406可以具有任意数目的行和列的led。显示模块404可以在任何数目的led上显示字符。消息传递模块402和显示模块404可以以多种模式操作，其中第一模式包括向所有led显示使用大多数的字符，并且其中第二模式包括仅使用显示器406的led的一部分(或子集)并且显示仅一种或多种类型的字符(例如，显示仅数字)。同时在第二模式中，可以不使用显示器406的led的某些led。
显示模块404还可以：从消息传递模块402接收用于led408的消息；和/或生成用于led408的指示信号。在一个实施方式中，显示模块404在没有和/或独立于从消息传递模块402接收用于led408的信号的情况下生成用于led408的指示信号。
led408上的点亮图案可以对应于在显示器406上显示的消息的类型。用户或技术人员可以将led408上生成的指示信号与显示器406上显示的消息进行比较，以确定指示信号是否与所显示的消息一致。作为示例，如果led408的指示信号指示对于显示器406已经接收到消息数据并且显示器406正在显示消息，则指示信号与正在显示的消息一致。例如，在以下情况下，可能存在不一致：led408的指示信号指示存在错误或故障并且显示器406显示对应于无错误或故障的消息；或者指示信号指示不存在错误或故障并且显示器406正在显示错误或故障。
led408可以用于指示：在从消息传递模块402接收用于显示器的消息数据时存在故障；在显示器406和/或显示器406的led408的操作中存在故障；在对接收到的用于显示器406的数据进行消息传递时存在错误；和/或在显示器406的控制线中存在故障。显示器406可以用于指示：在从消息传递模块402接收用于led408的指示信号时存在故障；在led408的操作中存在故障；和/或在向led408发送指示信号时存在故障。
控制模块250、消息传递模块402和/或显示模块404可以监测和/或接收各种参数。各种参数可以与图2的压缩机102和/或驱动器132相关联。参数可以包括：ac输入和/或输出电压；dc电压；总线电压；提供至压缩机102的电压和/或电流；提供至、通过、和/或输出自驱动器132的模块、电路、设备或部件的电流；温度；和/或其他检测和/或监测的参数。消息传递模块402和/或显示模块404可以基于参数生成所公开的消息和指示信号。
显示器406上显示的消息可以包括状态消息、错误和/或故障消息、诊断信息、软件版本消息和/或与以下相关联的其他消息：驱动器132的操作；驱动器132的模块、设备和/或部件；和/或压缩机102的操作。状态消息可以指示：驱动器132的状态；驱动器132的模块、设备和/或部件的状态；和/或压缩机102的状态。这可以包括指示压缩机102、驱动器132、驱动器132的模块、驱动器132的设备和驱动器132的部件中的一个或更多个是处于导通(on)状态还是关断(off)状态。状态消息可以指示提供至、引出自和/或输出自压缩机102、驱动器132、驱动器132的模块、驱动器132的设备和驱动器132的部件中的一个或更多个的电压、电流水平和/或功率量。诊断消息可以指示基于由控制模块250发起和/或执行的诊断测试而生成的参数值。诊断测试可以由技术人员手动启动或由控制模块250和/或消息传递模块402自动启动。如果手动启动，则控制模块250和/或消息传递模块402可以接收请求执行诊断测试的输入信号。控制模块250和/或消息传递模块402可以生成一个或更多个结果诊断消息和/或指示信号，并在显示器406和led408上指示诊断消息和指示信号。
使用led408生成的指示信号可以包括：如果不存在错误和/或故障，则以预定频率提供闪烁的绿光；当驱动器132、控制模块250、消息传递模块402、显示模块404和/或其他模块、设备和/或部件存在错误和/或故障时，提供红光；以及提供闪烁的红光、闪烁的蓝光和/或其他闪烁的彩色灯以指示错误类型、故障类型或诊断代码。控制模块250、消息传递模块402和/或显示模块404可以控制预定时段内的闪烁次数；闪烁的光的颜色；点亮的不同颜色的图案；闪烁的频率；和/或其他提供的对应于正在指示的错误、故障类型和诊断代码的点亮图案。诊断代码可以对应于显示器406上显示的诊断消息。如果led408提供绿光或者在延长的时间段内处于关断(off)，则这可以指示消息传递模块402处于锁定状态和/或正在经历电气和/或代码问题。可以提供预定的点亮图案以指示：没有从消息传递模块402接收到数据、字形和/或消息；和/或数据、字形和/或消息是无效的。字形是指预定的一组字符或符号中可以作为消息的一部分显示在显示器406上的字符或符号。预定的一组字符或符号可以包括美国信息交换标准代码(ascii)字符。
led408的二极管可以经由连接至显示模块404的相应信号线并联地连接。二极管的阳极可以连接至提供供应电压vs的电源。二极管的阴极连接至显示模块404的相应端子。从二极管发射的光被组合以提供单个点亮源。因此，led408可以发出不同的颜色和/或颜色图案以提供不同的指示信号。
图5示出了图4的显示模块404的示例和显示器406的示例。如图所示，显示模块404'包括12个输出端口；针对显示器406'的每行或每列包括一个输出端口。输出端口可以直接地连接至显示器406'的行控制线和列控制线row1至row5和col1至col7。在所示的示例中，显示器406'包括5行7列led。尽管示出了某一数目的行和列，但是显示器406'可以包括不同数目的行和列。图5中所示的行数和列数适合于实现为fpga的显示模块，例如，具有240、570或合适数量的逻辑元件。
显示器406'包括针对led阵列的各行的每个输入的电阻r1至r5。在所示的示例中，显示器406'包括35个led：每行7个led和每列5个led。每行中的led的阳极连接至该行的相应一个电阻的输出。每列中的led的阴极连接至用于显示模块404'的该列的相应一个输出端口。
显示器406'包括led阵列并且不包括晶体管。在预定的时间段内向适当的led逐列地提供信号，然后允许通过led的电流随时间衰减。与具有单元阵列的传统显示器中的单元的状态不同，在传统显示器中每个单元具有相应的晶体管，不保持显示器406'中的led的状态。在具有各自晶体管的单元阵列的传统显示器中，晶体管的状态保持不变直到由处理器改变为止。显示器406'的操作允许使用与关联于传统显示器的电力相比较少的电力和较少对应信号线来点亮led。例如，对于具有7列和5行的阵列，存在用于35个led的12条信号线，而不是用于每个led的单条线。
显示模块404'可以按照逐列方式以及从右到左的反向列方式在显示器406'上显示字形的部分。例如，最右列(或最后一列)在接收相同第一部分的其他列之前接收字形的第一最左边部分。第一部分向左移动，并且向最后一列提供字形的下一部分。对于正在被显示的消息的每个字形，继续该过程，直到消息的最后一个字形的最后部分显示在显示器406'的第一列中为止。可以迭代地显示消息。
显示模块404'可以以预定刷新率循环通过各列。例如，显示模块404'可以以每秒1,000列的速度循环通过各列(称为1,000千赫兹(khz)扫描)。换句话说，每列可以每秒循环约143次。显示器的刷新可能不会改变哪些led当前发光。这可以包括将字形的新部分提供至显示器406'的适当列和/或刷新先前显示的部分。通过逐列刷新显示器而非同时刷新所有列来节省电力，使得针对与点亮该led相关的时间段的1/7向发光的每个led提供电力，而非时间段的7/7。此外，为了增加led的亮度并且不消耗额外的电力，可以向点亮的每个led针对时间段的1/7提供预定量的电流量(例如，7毫安(ma))，而非针对整个时间段提供1ma。
字形跨显示器406'移动的速率比刷新速率慢。作为示例，字形可以以每秒8列至10列的速率跨显示器406'移动。因此，显示的字符的每个部分可以每大约1/10秒从一列移动到下一列。
显示模块404'可以在任何时刻在显示器406'上显示预定数目的字形和/或预定部分的字形。字形的每个部分指的是通过显示器406'的一列待被显示的部分。在所示的示例中，显示模块404'可以显示：2个字形(每个字形与阵列的5×3个led相关联，其中两个字形之间有一个空白(或深色非点亮)列：或者简单2个字形(每个字形与阵列中的5×3或5×4个led相关联，其中两个字形之间没有空白(黑色非点亮)列。在任何时候，可以显示2个字形或3个字形的部分。
图6示出了图4的消息传递模块402和显示模块404。消息传递模块402包括评估模块440、字符串生成器450、字符串队列452、多字形选择器454、多字形队列456、字形到列转换器458、列队列460、转发并刷新模块462和存储器464。评估模块440监测与图1的压缩机102、图2的驱动器132、驱动器132的模块、设备和部件(其中一些在图3中示出)相关联的上述参数。评估模块440还可以执行所述诊断测试和/或接收与所述诊断测试相关联的数据。评估模块可以基于参数和/或诊断数据生成本文公开的用于显示器406和/或led408的消息和/或指示信号。消息和/或指示信号可以存储在存储器464中。作为替代，评估模块440可以访问存储器464以选择适合于当前指示事件的预存储消息之一。在图6中示出了用于表示所述消息和指示信号的消息470。
评估模块440可以控制模块450、454、458和462的操作和/或定时。该定时可以基于一个或更多个定时器的时钟。定时器可以被实现为定时模块。在所示的示例中，示出了负载(或第一)定时器480和刷新(或第二)定时器482，其具有相应的时钟484、486。负载定时器480控制第一速率，其中，字形的各部分以第一速率从显示器406的列到列传输。第一时钟484可以是例如8hz至10hz时钟。刷新定时器482控制第二速率，其中，显示器406的各列以第二速率刷新和/或更新。第二时钟486可以是例如1hz时钟。尽管刷新定时器482和第二时钟486被示为消息传递模块402的一部分，但是刷新定时器482和第二时钟486可以包括在显示模块404中，并且显示模块404可以基于刷新定时器482的输出来刷新显示器406的led的状态。在一个实施方式中，显示模块404不包括定时器。
评估模块440可以将参数数据490、状态信息492、错误/故障信息494、诊断数据496、软件版本信息498存储在存储器464中。评估模块440可以访问和/或定期更新该信息和数据。
字符串生成器450可以实现为模块，并基于从评估模块440接收到的消息生成一个或更多个字形的字符串500(称为字形字符串)。字形字符串500存储在字符串队列452中。字符串队列452可以是先进先出(fifo)队列，其中提供至字符串队列452的第一字形是离开字符串队列452的第一字形。字符串队列452可以在连续字形之间插入空白字形，这些字形与将在连续显示的字形之间出现的空白列空间关联。
多字形选择器454可以被实现为模块，并且可以从字符串队列452中选择预定数目的字形502。在一个实施方式中，多字形选择器454选择接下来的三个字形。可以在显示器406上显示最多达三个字形的部分(如果如图5所示实现)。在另一实施方式中，多字形选择器454选择接下来的两个字形。在另一实施方式中，多字形选择器454一次选择一个字形。所选字形502可以存储在多字形队列456中。多字形队列456可以是第二fifo队列。多字形选择器454可以每隔预定时段(例如，0.4秒)接收、传送和/或输出字形。
字形到列转换器458可以被实现为模块并将所选择的字形转换为列数据504。字形到列转换器458可以生成索引值以访问2字节包，其中2字节包包括16位：与5×3字形相关联的15位和虚拟位。作为示例，如果数字0至9，符号：、；、<、＝、>、？、@和字母a至z用于生成与ascii十进制值48至90相关联的消息，则消息传递模块402可以从相应的ascii十进制值中减去48以提供减小的索引值。可以向显示模块404'提供索引值，而非ascii十进制值。例如，对于数字“0”的索引值可以是0而不是48。如果使用仅字母a至z或者仅字母a至z是作为存储表中的第一个条目，则消息传递模块402可以从相应的ascii十进制值中减去65，使得对于字母“a”的索引值是0而不是65。索引值可以与针对字形的对应16位包一起存储为存储器464中的阵列或表。列数据504可以存储在列队列460中。列队列460可以是第三fifo队列。
尽管字符串生成器450、多字形选择器454和字形到列转换器458被示为单独的项，但是可以组合这些项中的两个或更多个项。例如，多字形选择器454可以从评估模块440接收消息，生成字符串，并选择预定数目的字形以存储在多字形队列456中。作为另一示例，字形到列转换器458可以从字符串生成器450接收字符串并且选择预定数目的字形以转换为列数据并将列数据存储在列队列460中。类似地，尽管字符串队列452、多字形队列456和列队列460被示为单独的队列，但是这些队列中的两个或更多个可以组合为单个队列。
转发和刷新模块462可以基于列数据生成列信号，以经由接口410发送到显示模块404。然后，显示模块404可以将列信号转换为输出信号，以将输出信号提供至与显示器406的行和列对应的输出端口。基于输出信号来点亮显示器406的led。
对于图2至图4和图6的模块的进一步限定的结构，参见下面提供的图7至图8的方法以及下面提供的对术语“模块”的定义。
本文中所公开的系统可以使用多种方法来操作，在图7至图8中示出了示例性方法。在图7中，示出了操作指示系统(例如，图4的指示系统400)的消息传递模块(例如，图4的消息传递模块402)的方法。尽管主要关于图4至图6的实现方式来描述下面的任务，但任务也可以容易地被修改成应用于本公开内容的其他实现方式。可以迭代地执行任务。
该方法可以在600处开始。在602处，评估模块440如上所述监测参数。在604处，如上所述，评估模块440可以确定压缩机102、驱动器132和/或驱动器132的模块、设备和/或部件中的一个或更多个的状态。评估模块440可以生成状态信息、状态消息和/或状态指示信号，其可以在605处存储在存储器464中。
在606处，评估模块440可以确定是否存在错误和/或故障，并且生成错误和/或故障信息以及对应的消息和/或指示信号，其可以在608处存储在存储器464中。错误和/或故障信息、消息和指示信号可以指示压缩机102、驱动器132和/或驱动器132的模块、设备和/或部件中的一个或更多个的输入端、内部和/或输出端处的电压和/或电流水平在预定时段内超过一个或更多个预定阈值。预定阈值和预定时间段可以存储在存储器464中。错误和/或故障信息和对应的消息可以指示压缩机和/或驱动器132的检测温度已经超过预定温度。预定温度也可以存储在存储器464中。可以在任务608之后执行任务610。
在610处，评估模块440确定是否执行诊断测试。可以周期性地、以预定时间和/或基于用户输入执行诊断测试。如果要执行诊断测试，则执行任务612，否则可以执行任务616。
在612处，评估模块440对压缩机102、驱动器132和/或驱动器132的模块、设备和/或部件中的一个或更多个执行诊断测试。诊断测试可以包括向压缩机102、驱动器132和/或驱动器132的模块、设备和/或部件中的一个或更多个中的一个或更多个提供输入信号、电压和/或电流水平。诊断测试还可以包括监测在压缩机102、驱动器132和/或驱动器132的模块、设备和/或部件中的一个或更多个的输入端、内部和/或输出端处的电压和/或电流水平。可以基于预定和存储的值来存储和评估所收集的电压和电流水平数据以确定：是否存在错误和/或故障；和/或应该在压缩机102和/或驱动器132上进行维持。在614处，评估模块440将诊断测试的结果存储在存储器464中。任务612的结果可以指示和/或被评估以确定存在错误和/或故障，其也可以存储在存储器464中。
在616处，评估模块440可以访问软件版本信息498。软件版本信息可以指示由控制模块250、评估模块440和/或由驱动器132的一个或更多个其他模块执行的软件的版本。
在618处，评估模块440生成一个或更多个消息和/或指示信号。消息可以用于显示器406，并且指示信号可以用于led408。可以基于参数数据、状态信息、错误和/或故障信息、诊断数据、软件版本信息和/或存储在存储器464中的其他数据、消息和/或信号来生成消息和指示信号。与指示信号相关联的消息和点亮图案可以存储在存储器464中并且可以经由例如存储在存储器464中的一个或更多个表、等式、映射和/或算法来选择。例如，存储在存储器464中的表可以将消息和点亮图案或消息和点亮图案的索引关系到参数数据、状态信息、错误和/或故障信息、诊断数据、软件版本信息和/或存储在存储器464中的其他数据、消息和/或信号。
在620处，评估模块440和/或字符串生成器450可以确定要经由显示器406和led408显示和/或指示的消息和/或指示信号的顺序。评估模块440和/或字符串生成器450还可以确定消息和指示信号中的每一个的频率。第一消息和/或指示信号可以以与第二消息和/或指示信号不同的频率和/或不同的持续时间显示。可以在显示消息的同一时段期间指示对应于消息的指示信号。消息和/或指示信号的顺序、频率和定时可以基于消息和/或指示信号的优先级。消息和/或指示信号的优先级(或值)可以存储在存储器464的表中。高优先级消息和/或指示信号可以比低优先级消息和/或指示信号指示较长的时间段和/或较频繁地指示。
在621处，向显示模块404转发指示信号，以基于所确定的顺序、频率、持续时间和定时使所述指示信号经由led408指示。这可以解决与执行任务622至632相关联的任何延迟。可以在执行任务621至632的同时执行任务620。
在622处，字符串生成器450基于所确定的顺序、频率、持续时间和定时来生成用于所生成或选择的消息的字形串。在623处，可以将字形的字符串存储在字符串队列452中。
在624处，多字形选择器454从字符串队列452中选择下一预定数目的字形502。所选字形502可以用于当前正在显示的字符串和/或要显示的字符串。作为示例，预定数目的字形502可以对应于在显示器406上的任何时刻显示的字形的数目(例如，2或3)。在626处，多字形选择器454可以将所选择的字形502存储在多字形队列456中。
在628处，字形到列转换器458选择一个或更多个下一个字形并将其转换为列数据。作为示例，可以将字形划分为用于显示器406的多列的分段数据。例如，可以在显示器406的3或4列led上示出单个字形。每个数据段可以对应于点亮显示器406的单个对应列中的一个或更多个led。数据的每个段可以包括用于显示器406的列(和/或行)控制线(或显示模块404的行和列输出信号)的状态，以点亮显示器406的对应列中的一个或更多个led。列数据对应于针对每行的信号和/或值。在630处，可以将列数据504存储在列队列460中。
在632处，转发和刷新模块462将下一列数据转发和/或转换为包，其经由接口410被转发到显示模块404。然后，显示模块404可以生成输出信号以控制显示器406的行控制线和列控制线的状态。可以按照逐列格式向显示器406提供列数据，使得在任何时刻向显示器406的单列的仅一个或更多个led提供电力。在任何时刻，向显示器406的单列中的仅一个或更多个led提供电力。在替换实施方式中，可以以逐行格式向显示器406提供行数据，使得在任何时刻向显示器406的单行的仅一个或更多个led提供电力。可以按照逐列或逐行刷新数据。
允许提供至led的电流随时间衰减，并且转发和刷新模块462重复循环通过显示器406的列(或行)。由于人的眼睛保持图像持续一段时间，因此多列中的led可以看起来同时被点亮。当显示器406的多列中的led被同时点亮时，led的刷新图案由于刷新率(例如，1khz)对于用户的眼睛可能不明显。可以以预定的加载速率(例如，8hz至10hz)逐列地向显示器406提供列数据。该方法可以在执行任务632之后结束，或者可以返回到任务602，如图所示。图8的方法可以在任务632期间执行。
从上述任务可以看出，消息传递模块402在显示消息时执行大部分任务。通过由消息传递模块402执行大部分任务而不是由显示模块404执行，可以降低显示模块404的要求、复杂性和成本。
图8示出了操作指示系统(例如，图4的指示系统400)的显示模块(例如，图4的显示模块404)的方法。尽管主要关于图4至图6的实现方式来描述下面的任务，但任务也可以容易地被修改成应用于本公开内容的其他实现方式。可以迭代地执行任务。尽管示出了以下任务652至660，但是可以不执行任务中的一个或更多个。显示模块404可以是活动和/或智能设备，并执行下面描述的任务。显示模块404可以独立于消息传递模块402的任何信号和/或在不接收来自消息传递模块402的任何信号的情况下传送、发起和/或生成指示信号并将指示信号提供至led408。
该方法可以在650处开始。在652处，显示模块404确定从消息传递模块接收到的列数据是否有效。这可以包括确定列数据是否与仅点亮来自单个列的一个或更多个led相关联。如果列数据与同时点亮多列中的led相关联，则列数据可能被视为无效。作为另一示例，如果列数据不允许任何led在预定时间段内被点亮，则列数据可被视为无效。如果有效，则执行任务654，否则执行任务662。
在654处，显示模块404可以确定是否已经从消息传递模块402成功接收到指示信号。如果已经接收到指示信号，则可以执行任务656，否则可以执行任务660。
在656处，如果在指示信号中未提供，则显示模块404可以确定用于指示信号的点亮图案。显示模块404可以根据点亮图案生成点亮图案信号以点亮led408。可以基于指示信号中提供的数据生成点亮图案。在658处，可以向led408提供指示信号和/或点亮图案信号。指示信号和/或点亮图案信号可以是肯定状态和/或诊断信号。可以独立于从消息传递模块402接收指示信号来执行任务656和658。在660处，显示模块404在显示器406上显示消息，如上所述。
在662处，显示模块404可以确定是否已经从消息传递模块402成功接收到指示信号。如果已经接收到指示信号，则可以执行任务664，否则可以执行任务670。
在664处，显示模块404可以针对无效列数据生成错误指示信号和/或错误点亮图案。在666处，如果在接收到的指示信号中尚未提供，则显示模块404可以确定用于所接收到的指示信号的点亮图案。在668处，显示模块404可以经由led408指示错误指示信号和接收到的指示信号。
在670处，显示模块404可以由于未从消息传递模块402接收到有效消息和/或指示信号和/或在预定时间段内未从消息传递模块402接收到消息和/或指示信号而生成错误指示信号。在672处，显示模块404可以经由led408显示错误指示信号。可以在任务660、668、672中的每一个之后执行任务652。
图7至图8的上述任务意在是说明性示例；可以根据应用顺序地、同步地、同时地、连续地、在交叠时间段期间或以不同顺序执行任务。此外，根据事件的实现方式和/或顺序，可以不执行或跳过任何任务。
前面的描述本质上仅为说明性的，并且决不意在限制本公开内容、其应用或用途。本公开内容的广泛教导可以以各种形式实现。因此，尽管本公开内容包括特定示例，但是本公开内容的真实范围不应该因此受到限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求书时，其他修改将变得明显。应该理解的是，在不改变本公开内容的原理的情况下，可以以不同的顺序(或同时)执行方法中的一个或更多个步骤。此外，尽管上面将每个实施方式描述为具有某些特征，但是关于本公开内容的任何实施方式描述的那些特征中的任何一个或更多个可以以在任何其他实施方式的特征和/或与任何其他实施方式的特征组合来实现，即使没有明确描述该组合也是如此。换言之，所描述的实施方式并非互相排斥的，并且一个或更多个实施方式的彼此交换保持在本公开内容的范围内。
使用各种术语来描述元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间关系和功能关系，所述术语包括“连接”、“接合”、“耦接”、“相邻”、“紧邻”、“在顶部”、“上方”、“下方”以及“布置”。除非明确描述为“直接”，否则当在上面的公开内容中描述第一元件与第二元件之间的关系时，该关系可以是其中在第一元件与第二元件之间不存在其他中间元件的直接关系，但是也可以是其中在第一元件与第二元件之间存在(在空间上或功能上)一个或更多个中间元件的间接关系。如本文中所使用的，短语“a、b和c中的至少一个”应该被解释成使用非排他性逻辑或来意指逻辑(a或b或c)，并且不应该被解释成意指“a中的至少一个、b中的至少一个以及c中的至少一个”。
在附图中，由箭镞指示的箭头的方向通常示出了对于说明而言所关注的信息(例如数据或指令)的流动。例如，当元件a和元件b交换各种信息但从元件a传输到元件b的信息与说明有关时，箭头可以从元件a指向元件b。该单向箭头并不暗示没有其他信息从元件b传输至元件a。此外，对于从元件a发送至元件b的信息，元件b可以向元件a发送对该信息的请求或者对该信息的接收确认。
在本申请中，包括以下定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”来代替。术语“模块”可以指以下内容、是以下内容的一部分或者包括以下内容：专用集成电路(asic)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(fpga)；执行代码的处理器电路(共享的、专用的或群组的)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享的、专用的或群组的)；提供描述的功能的其他合适的硬件部件；或者上面的一些或全部的组合例如在片上系统中。
模块可以包括一个或更多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接至局域网(lan)、因特网、广域网(wan)或其组合的有线或无线接口。本公开内容的任意给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块之中。例如，多个模块可以允许负载平衡。在其他示例中，服务器(也称为远端或云)模块可以代表客户端模块来实现一些功能。
可以使用用于硬件描述的语言例如ieee标准1364-2005(通常称为“verilog”)和ieee标准1076-2008(通常称为“vhdl”)来定义模块的一些或全部硬件特征。硬件描述语言可以用于制造和/或编程硬件电路。在一些实现方式中，模块的一些或所有特征可以由诸如ieee1666-2005(通常称为“systemc”)的语言来定义，该语言包含如下面描述的代码和硬件描述。
如上所使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、功能、类、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包括执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语群组处理器电路包括结合附加的处理器电路而执行来自一个或更多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的提及包括分立管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程或上述的组合。术语共享的存储器电路包括存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语群组存储器电路包括结合附加的存储器而存储来自一个或更多个模块的一些或全部代码的存储器电路。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如文中所使用的，术语计算机可读介质不包括通过介质(例如在载波上)传播的暂态电信号或暂态电磁信号；因此术语计算机可读介质可以被认为是有形的和非暂态的。非暂态计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(例如闪速存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模型只读存储器电路)、易失性存储器电路(例如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(例如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(例如cd、dvd或蓝光光盘)。
本申请中描述的设备和方法可以由专用计算机来部分地或完全地实现，该专用计算机是通过配置通用计算机执行在计算机程序中实施的一个或更多个特定功能而创建的。上面描述的功能框和流程图元素用作软件规格说明，其可以通过熟练的技术员或程序员的常规工作被编译成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂态计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入输出系统(bios)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或更多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
计算机程序可以包括：(i)要被解析的描述性文本，例如html(超文本标记语言)、xml(可扩展标记语言)或json(javascript对象表示法)；(ii)汇编代码，(iii)由编译器从源代码生成的对象代码，(iv)用于由解释器执行的源代码，(v)用于由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，可以使用根据包括以下语言的语法来编写源代码：c、c++、c#、objective-c、swift、haskell、go、sql、r、lisp、
除非使用短语“用于......的装置”明确记载元件或者在使用短语“用于......的操作”或“用于......的步骤”的方法权利要求的情况下，否则权利要求书中记载的元件均并不意在是35u.s.c§112(f)的意义内的装置加功能元件。
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