图3 显示电路原理图
4 模块化设计
地铁车辆根据实际情况对LED显示屏有不同的要求，因此我们在设计电路时对此做了充分考虑，即在保证主要功能和结构不变的情况下，可以对特定模块进行互换。该结构使得LED控制电路具有良好的扩展性和易用性。
4. 1 温湿度模块
在南方炎热和多雨地带，尽管车内有恒温空调，但湿度也是旅客们关心的一个重要指标。我们设计的温湿度模块，具有测量温度和湿度的功能。温度模块和温湿度模块有相同的插座接口，且都是单总线结构，均用P1. 4 口控制，因此互换很方便。HIH3610 是Honeywell 公司生产的电压输出的三端集成湿度传感器，DS2438 是具有单总线通讯接口的10 位A/ D 转换器，片内包含一个高分辨率的数字温度传感器，它可用于湿度传感器的温度补偿。图4 为温湿度模块原理图。
4. 2 485 总线扩展模块
485 总线作为一种成熟而廉价的总线在工业现场和交通领域有着不可替代的位置，为此我们设计了485 总线扩展模块，它可替代原有的CAN模块进行外部通讯。该模块采用MAXIM 公司的光电隔离型的MXL1535E 作为485 收发器，为了保证控制上的兼容，MXL1535E 与SJA1000 均通过P3. 0 进行片选。另外在RS2485 侧与控制器或控制逻辑侧之间通过变压器提供2500VRMS电隔离，在模块的输出部分添加了TVS 二极管电路以减少线路浪涌干扰，还可利用跳线决定是否加载总线的终端电阻。原理图如图5。
图5 485 总线扩展模块原理图
5 软件设计
系统软件由上位机管理软件和单元控制器控制软件组成。上位机管理软件是在Windows22000 操作平台上，利用C + + BUILD6. 0 开发的，包括显示方式选择（包括静态、闪动、滚动、打字等） ，滚动方向选择（包括上下滚动和左右滚动） ，动态显示速度调节（即文字闪动频率、滚动速度、打字显示速度等） ，显示内容输入及显示预览等。
系统运行时，系统不仅可按预设定显示报站、广告等字符，也可人工输入需要的显示字符。单元控制器控制软件采用8051 的KEIL C 编程，固化于单片机77E58 的EEPROM 中，主要完成上下位机通讯、温度和湿度的数据采集、I/ O 接口控制等功能。在实际运行时，温度测量精度达到±0. 5 ℃，湿度测量精度达到±2 % RH.
6 结 论
从硬件原理图的设计、逻辑结构、组成框图等几方面介绍了地铁LED显示屏的设计思路，通过对现场总线接口模块以及温湿度模块接口的设计，使得该LED显示屏可适应不同环境的要求，具有良好的扩展性和通用性。经过多次测试，该LED显示屏已在国产地铁新型旅客信息系统中装车试用，效果良好。实践证明该显示屏能很好地完成对汉字和图形的静态显示和各种动态显示，且具有亮度高、无闪烁、逻辑控制简单等特点，充分满足了地铁车辆对LED屏的显示要求。
