专利名称：液晶电视智能水/工情信息显示终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对大量动态的水/工情信息进行显示的终端装置，尤其涉及一种利用超短波或有线接收数据，通过字符叠加法在液晶电视上显示水/工情数据的显示终端。
背景技术：
水/工情信息显示终端是水利水文以及工程安全信息的展现窗口和人机界面，是水利水文水电工程必备的信息显示设备，是水利信息化的必然要求，是工程运行信息和安全信息的最终展现平台；它由主板、电台、显示模块、解调板、电源模块、遥控器等组成。由于一般水/工情信息显示终端采用的显示模块为数码条显示、数码屏显示、手持显示设备等，这些设备不是体积太大就是太小，而且外观陈旧，同时需要配置电源等附属设备，使用携带和维护都很不方便，具体来说其具有以下缺陷 I、通常只能显示固定内容，在数据量过大时无法翻页显示，只能够一味地扩大显示版面，增加设备体积；数据升级难度大；2、需要配合专用设备和专用接口，通用性差，维护维修不便；3、对于体积太大的显示设备通常重量也太大，需要特定的安装支架，并且一般只能由设备制造商来维护，成本巨大且难以满足时效性；4、不易携带,且外观陈旧。
实用新型内容发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种液晶电视智能水/工情信息显示终端，实现大量动态信息的可翻页显示，提高显示性能、显示效率，降低成本，便于推广、应用和维护。技术方案为实现上述目的，本实用新型的采用的技术方案为一种液晶电视智能水/工情信息显示终端,包括视频输入箝位和放大电路、视频信号同步分离电路、字符叠加器和视频输出缓冲放大电路所述视频输入箝位和放大电路对提供给字符叠加器的视频输入信号进行前端处理；所述视频信号同步分离电路对视频输入信号进行行同步信号和场同步信号的分离，并将行同步信号和场同步信号提供给字符叠加器作为字符显示标准；所述字符叠加器根据字符显示标准，对进行前端处理后的视频输入信号和字符信号进行叠加，产生复合视频信号；所述视频输出缓冲放大电路对产生的复合视频信号进行缓冲、放大处理后通过屏
、t Pi /J 人 ο上述显示终端工作采用在屏显示(O Screen Display, OSD)技术来实现人机界面的交互，即在视频图像上叠加文字，从而使显示屏能够为用户提供更多的附加信息，本案的基本原理是首先对视频信号中行同步信号、场同步信号进行提取，再通过对行同步信号、场同步信号进行处理，产生与行同步信号、场同步信号有稳定关系的控制信号，然后用这个控制信号控制切换开关，进行叠加字符与视频信号间的切換，最終在屏幕上显示出叠加有字符的图像。所述字符叠加器优选采用MB90092芯片，MB90092芯片是ー款用CMOSエ艺制成的专用视频字符叠加芯片，内部集成了显示内存(VRAM)、外挂字符接口和视频信号发生器，其功能強大、接ロ简单、编程方便、可方便嵌入各种数字视频监控系统中，使用时只需要连接少量的元件即可以显示汉字和图形。MB90092芯片提供两个屏幕叠加方法，这两个屏幕分别称为“主屏”和“副屏”，这两个屏幕可以单独或者相互重叠出现在屏幕上；MB90092芯片支持的字符显示点阵为24X32，每个字符可以有不同的颜色。MB90092芯片有视频信号输入脚，在其内部即可完成视频信号与字符信号的叠加，直接输出复合视频信号；其内部可自行产生同步信号，因此无需外加视频信号和同步信号，可直接输出字符信号至屏幕，在屏幕上显示不同背景顔色、不同字符颜色的文本。由于字符叠加器对能够接收的视频输入信号有性能要求，比如MB90092芯片能够接收的视频输入信号电平是2Vp-p，而且需要有IV的直流偏置，所以视频输入信号在接入字符叠加器之前要进行放大和箝位。本案中视频输入箝位和放大电路优选为基于MAX7452芯片的电路，MAX7452芯片是业内首款用于视频信号的调理器，它集成了输入视频箝位器、自动增益控制(AGC)、同步丢失(Ios)检测器和带外噪声、低通滤波器，还包含可以由用户选择的缓冲器增益fO或±6dB以及AGC禁止功能。为了使所需要叠加的字符点阵脉冲准确地出现在视频信号的对应位置上，系统应该给字符叠加器提供输入视频信号中的行同步信号和场同步信号，作为字符显示的基准，采用视频信号同步分离电路能够完成复合信号中的行同步信号和场同步信号的分离。本案中视频信号同步分离电路优选为基于LM1881芯片的电路，LM1881是ー种较为可靠的视频同步信号分离芯片，其电路的集成度高，只需要少量外围电路就可以从O. 5 2V的标准NTSC制、PAL制、SECAM制视频信号中有效地提取复合同步、场同步、奇偶场识别等信号。经字符叠加器输出的视频信号，需要经过视频输出缓冲放大电路将其还原为电平为lVp-p，基电压为OV左右的标准视频信号。本案中视频输出缓冲放大电路优选为基于ADA4851芯片的电路，ADA4851芯片是ー种低功耗、高转换速度、单电源、电压反馈R-R输出运算放大器，基于该芯片能够设计成工作电压为+3V +10V，且具有宽频带的视频输出缓冲放大电路，是视频应用的理想选择。该显示终端还包括与字符叠加器相连接的微处理器，所述微处理器采用89C52芯片、或者TI超低功耗16bit RISC混合信号处理的MSP430芯片，这两种处理器平台能够为各种低功耗和便携式应用提供最終解决方案。该显示終端还可以包括输出视频信号检测电路，所述输出视频信号检测电路对视频输出缓冲放大电路输出的视频信号进行检測，并将检测结果反馈给微处理器。该显示终端还包括与微处理器相连接的铁电存储器(FRAM)，优选采用FM25L256芯片；FRAM将ROM的非易失性和RAM的无限次读写、高速读写以及低功耗等优势结合在一起，提供ー种与RAM —致的性能，但又有与ROM —样的非易失性。该显示终端还包括与字符叠加器相连接的字库，所述字库采用MBM29RM0芯片或者Am29R)80芯片。Am29R)80芯片共有頂X8_Bit的存储容量，采用+5V单电源供电，具有结构紧凑、存储容量大等特点，其接ロ简单、操作方便，特别适合存放大量的数据；相比较MBM29F040芯片的存储容量小一些，设计时可以通过需要进行选择。该显示終端优选采用国标标准ACDC内置电源等原件，采用标准铝壳加彩色丝网印刷，能够使整个的显示終端更加稳定可靠，且坚固美观，耐腐蚀能力強。有益效果本实用新型提供的液晶电视智能水/エ情信息显示终端，以液晶电视作为显示载体，采用在屏显示技术来实现人机界面的交互，在视频图像上叠加了文字内容，使显示屏幕能够为用户提供更多的附加信息，现实翻页显示或滚屏显示水/エ情数据，亦可轻松修改显示内容、调整显示方式(如内容、编排、字体、顔色等)，升级方便，体积小巧，维护成本低。
图I为本实用新型的硬件配置原理图；图2为本实用新型中视频输入箝位和放大电路结构示意图；图3为本实用新型中视频信号同步分离电路结构示意图；图4为本实用新型中视频输出缓冲放大电路结构示意图；图5为本实用新型的工作流程图；图6为本实用新型中字符叠加器与微处理器的外部接ロ时序图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作更进ー步的说明。如图I所示为ー种液晶电视智能水/エ情信息显示终端，包括视频输入箝位和放大电路、视频信号同步分离电路、字符叠加器、视频输出缓冲放大电路、微处理器、输出视频信号检测电路、字库和铁电存储器所述视频输入箝位和放大电路对提供给字符叠加器的视频输入信号进行前端处理，采用如图2所示的基于MAX7452芯片的电路，视频输入信号经过ー个大小为O. I μ F的电容C43接入ΜΑΧ7452的2号端子，其输出口为6号端子；所述视频信号同步分离电路对视频输入信号进行行同步信号和场同步信号的分离，并将行同步信号和场同步信号提供给字符叠加器作为字符显示标准，采用如图3所示的基于LM1881芯片的电路，视频输入信号首先通过ー个大小为620 Ω的电阻R38后分别经过电容C40和电容C39接入LM1881的2号端子和4号端子，其输出ロ为I号端子和3号端子;所述字符叠加器根据字符显示标准，对进行前端处理后的视频输入信号和字符信号进行叠加，产生复合视频信号，采用ΜΒ90092芯片；所述视频输出缓冲放大电路对产生的复合视频信号进行缓冲、放大处理后通过屏幕显示，采用如图4所示的基于ADA4851芯片的电路，其输入信号为Vout，输出信号为VideoOut+ ；所述视频输出缓冲放大电路对视频输出缓冲放大电路输出的视频信号进行检测，并将检测结果反馈给微处理器；[0038]所述微处理器向字符叠加器提供字符地址和字符代码，采用89C52芯片；所述铁电存储器与微处理器相连，采用FM25L256芯片；所述字库与字符叠加器相连，采用MBM29F040芯片。字符叠加器根据微处理器的软件命令实现字符的叠加，如图5所示其基本的工作过程为I、字符叠加器通过SIN引脚接收微处理器发送的字符地址和字符代码，确定字符在屏幕上的坐标；2、字符叠加器通过ADRO ADR18引脚访问字库，读取字符数据；字符叠加器在接收到字符代码后访问FRAM，FRAM通过DQO DQ7引脚将字符数据送回字符叠加器； 3、字符叠加器将字符数据转换成视频信号，并根据字符坐标与原有的视频信号叠加地显示在屏幕上。字符叠加器是通过CS (选片)、SCLK(串行时钟)、SIN(串行数据)3个引脚来接收外部控制指令和显示数据的，如图6所示为字符叠加器与微处理器的外部接ロ时序图。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.液晶电视智能水/工情信息显示终端，其特征在于该显示终端包括视频输入箝位和放大电路、视频信号同步分离电路、字符叠加器和视频输出缓冲放大电路 所述视频输入箝位和放大电路对提供给字符叠加器的视频输入信号进行前端处理； 所述视频信号同步分离电路对视频输入信号进行行同步信号和场同步信号的分离，并将行同步信号和场同步信号提供给字符叠加器作为字符显示标准； 所述字符叠加器根据字符显示标准，对进行前端处理后的视频输入信号和字符信号进行叠加，产生复合视频信号； 所述视频输出缓冲放大电路对产生的复合视频信号进行缓冲、放大处理后通过屏幕显/Jn o
2.根据权利要求I所述的液晶电视智能水/工情信息显示终端，其特征在于所述字符叠加器采用MB90092芯片。
3.根据权利要求I所述的液晶电视智能水/工情信息显示终端，其特征在于所述视频输入箝位和放大电路为基于MAX7452芯片的电路。
4.根据权利要求I所述的液晶电视智能水/工情信息显示终端，其特征在于所述视频f目号同步分尚电路为基于LM1881芯片的电路。
5.根据权利要求I所述的液晶电视智能水/工情信息显示终端，其特征在于所述视频输出缓冲放大电路为基于ADA4851芯片的电路。
6.根据权利要求I所述的液晶电视智能水/工情信息显示终端，其特征在于该显示终端还包括与字符叠加器相连接的微处理器，所述微处理器采用89C52芯片或者MSP432芯片。
7.根据权利要求6所述的液晶电视智能水/工情信息显示终端，其特征在于该显示终端还包括输出视频信号检测电路,所述输出视频信号检测电路对视频输出缓冲放大电路输出的视频信号进行检测，并将检测结果反馈给微处理器。
8.根据权利要求I所述的液晶电视智能水/工情信息显示终端，其特征在于该显示终端还包括与微处理器相连接的铁电存储器。
9.根据权利要求I所述的液晶电视智能水/工情信息显示终端，其特征在于该显示终端还包括与字符叠加器相连接的字库，所述字库采用MBM29RM0芯片或者Am29R)80芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种液晶电视智能水/工情信息显示终端，包括视频输入箝位和放大电路、视频信号同步分离电路、字符叠加器和视频输出缓冲放大电路；视频输入箝位和放大电路对视频输入信号进行前端处理；视频信号同步分离电路对视频输入信号进行行同步信号和场同步信号的分离；字符叠加器对视频输入信号和字符信号进行叠加，产生复合视频信号；视频输出缓冲放大电路对复合视频信号进行理后通过屏幕显示。本实用新型以液晶电视作为显示载体，采用在屏显示技术来实现人机界面的交互，在视频图像上叠加文字内容，使显示屏幕能够为用户提供更多的附加信息，现实翻页/滚屏显示水/工情数据，可轻松修改显示内容、调整显示方式，升级方便，维护成本低。
文档编号H04N5/08GK202587185SQ20122005588
公开日2012年12月5日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者房灵常, 顾雪冬, 方卫华 申请人:水利部南京水利水文自动化研究所