地鐵列車LED顯示屏的設計

4.1溫濕度模塊

在南方炎熱和多雨地帶，盡管車內有恒溫空調，但濕度也是旅客們關心的一個重要指標。我們設計的溫濕度模塊，具有測量溫度和濕度的功能。溫度模塊和溫濕度模塊有相同的插座接口，且都是單總線結構，均用P1.4口控制，因此互換很方便。HIH3610是Honeywell公司生產的電壓輸出的三端集成濕度傳感器，DS2438是具有單總線通訊接口的10位A/D轉換器，片內包含一個高分辨率的數字溫度傳感器，它可用于濕度傳感器的溫度補償。圖4為溫濕度模塊原理圖。

圖4溫濕度模塊原理圖

4.2485總線擴展模塊

485總線作為一種成熟而廉價的總線在工業現場和交通領域有著不可替代的位置，為此我們設計了485總線擴展模塊，它可替代原有的CAN模塊進行外部通訊。該模塊采用MAXIM公司的光電隔離型的MXL1535E作為485收發器，為了保證控制上的兼容，MXL1535E與SJA1000均通過P3.0進行片選。另外在RS2485側與控制器或控制邏輯側之間通過變壓器提供2500VRMS電隔離，在模塊的輸出部分添加了TVS二極管電路以減少線路浪涌干擾，還可利用跳線決定是否加載總線的終端電阻。原理圖如圖5。

圖5485總線擴展模塊原理圖

5軟件設計

系統軟件由上位機管理軟件和單元控制器控制軟件組成。上位機管理軟件是在Windows22000操作平臺上，利用C++BUILD6.0開發的，包括顯示方式選擇（包括靜態、閃動、滾動、打字等）,滾動方向選擇（包括上下滾動和左右滾動）,動態顯示速度調節（即文字閃動頻率、滾動速度、打字顯示速度等）,顯示內容輸入及顯示預覽等。

系統運行時，系統不僅可按預設定顯示報站、廣告等字符，也可人工輸入需要的顯示字符。單元控制器控制軟件采用8051的KEILC編程，固化于單片機77E58的EEPROM中，主要完成上下位機通訊、溫度和濕度的數據采集、I/O接口控制等功能。在實際運行時，溫度測量精度達到±0.5℃，濕度測量精度達到±2%RH.

6結論

從硬件原理圖的設計、邏輯結構、組成框圖等幾方面介紹了地鐵LED顯示屏的設計思路，通過對現場總線接口模塊以及溫濕度模塊接口的設計，使得該LED顯示屏可適應不同環境的要求，具有良好的擴展性和通用性。經過多次測試，該LED顯示屏已在國產地鐵新型旅客信息系統中裝車試用，效果良好。實踐證明該顯示屏能很好地完成對漢字和圖形的靜態顯示和各種動態顯示，且具有亮度高、無閃爍、邏輯控制簡單等特點，充分滿足了地鐵車輛對LED屏的顯示要求。