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显示光电相关技术文章基于一种多总线式的LED显示动态屏设计
1 引 言
LED显示屏在地铁中作为一种面向公众的信息显示终端，有着非常广泛的民用和商用价值。
目前在国内运行的地铁车辆普遍都配备了LED显示屏，但附加功能较少，屏幕显示内容单一。为了配合新型地铁旅客信息系统的使用，我们设计了一种全新的多总线式LED显示动态屏。
该显示屏在外部通讯时不但具有多种总线接口，在内部控制电路设计中还采用了单总线和I2C总线器件。
地铁上的LED 屏分两种：一种放置于车厢外侧，用于显示列车运行区间、运行方向和当前到站站名，中英文兼容显示；也可根据运行需要显示其他服务信息；文字显示可选静止、滚动、平移、瀑布、动画等多种效果，最大显示字符数为16 ×16 点阵字符12个。另一种为终点LED 显示屏，放置于车内，终点站LED 显示屏可按列车运营要求预置终点站，并实时显示当前的终点站，同时还能显示目前车内温度，最大显示字符数为16 ×16 点阵字符8 个。
2 系统构成
LED显示系统屏由单片机控制单元和显示单元两部分组成，单个显示单元可显示16 ×16 的汉字4 个，若制作生产一定尺寸的LED图文显示屏系统，只要用若干智能显示单元，采用“搭积木”的方法即可实现，系统中各显示单元之间采用串行通信联系。控制单元除了负责控制显示单元和传输上位机的指令和信号外，还内嵌了单总线数字温度传感器18B20。得益于控制电路的模块设计，若对湿度测量也有要求的情况下，18b20 可升级为Dallas 公司的DS2438 和HoneywELl 公司的HIH23610 构成的模块电路。为了满足整车的通讯需要，上位机与车内的各控制单元之间采用CAN 总线方式通讯。
图1 系统结构图
3 硬件设计
显示单元由LED显示面板和显示电路两部分组成，LED显示面板是由4 块点阵模块组成的16 ×64 点阵通用智能显示单元，单个显示单元全屏可以显示4 个16 ×16 点阵汉字或符号，系统中各显示单元之间采用串行通信联系，从而使得整个系统的工作协调统一。显示电路由两个16针排线口、两个74H245 三态总线驱动器、一个74HC04D 六反相器、两个74H138 八译码器以及8 个74HC595 移位锁存器组成。控制电路核心为WINBOND 的高速单片机77E58 ， 晶振频率为24 MHz.A T29C020A 为256 K 的ROM ，用于存贮16 ×16 点阵的汉字库和16 ×8 点阵的ASCII 码表。A T24C020 是基于I2 C 串行总线的EP2ROM ，其存储预设定的语句，例如地铁站点名称、问候语等。车内温度通过单总线式数字温度传感器18b20 测量。SJA1000 和TJA1040 分别为CAN 总线控制器和收发器。
