引言：
    对于大多数分布式控制系统来说，其通信距离一般为几十米到几千米不等，RS232总线不能满足此类系统的要求；目前广泛采用是的RS485总线。RS485总线采用平衡发送和差分接收；具有抑制共模干扰的能力，而且RS485总线具有很高的灵敏度；能检测低达200mv的电压，因此，传输信号可在千米以外得到恢复。而且RS485总线具有结构简易、成本低廉、硬软件支持丰富、安装方便，与嵌入式微控制器模块接口简单，系统开发周期短等特点，因而RS485总线系统在一定时间内仍是中小控制系统的主要形式。
    武汉市电车供电网络远程监控系统横跨江南江北武汉三镇，系统比较庞大。很难通过PC机屏幕随时掌握各个整流变电站以及各条线路的运行状态和负荷情况，基于此，设计了大型LED动态仿真显示屏幕，使电力调度人员比较直观的掌握了电车供电线路的运行状态以及工作负荷。
1 系统组成与功能
    该系统由AT89C51微控制器为下位机，组成独立的多个嵌入式动态显示模块，每个模块实现独立的显示功能，组成主从式485总线实现和上位机通信。工业控制机为上位机，通过串口1和上位机通讯，上位机通过MODEM利用公共电话网实现远程数据采集和远程监控。通过串口2由RS232／RS485转换电路和动态显示模块连接，如图1所示。

                                                                图1
    动态显示模块输出信号控制显示屏。该显示屏约10M2，由双基色LED组成横跨武汉三镇的电车供电线路，LED数码管显示各整流变电站电流和电压以及各条线路电流。整个系统共由几千只LED，为了降低功耗减小温升采用LED串、并联动态扫描的控制方案。
2硬件设计
2.1 RS232/RS485接口
    在工业控制领域当中，一般用工控机为上位机，与单片机构成的数据采集和控制系统组成主从分布式控制系统。其中每一个单片机系统通过RS485接口传送信息，PC机由RS232接口向外发送和接收数据，通过RS232／RS485转换器与多个单片机系统进行通信。这种网络结构模式接口简单、灵活性强、价格低、便于控制广泛应用在工业控制领域。现在国内外有很多成型的RS232／RS485转换器，但一般价格都很高，不便于推广使用。在本系统中采用了自行设计的RS232/RS485接口电路模块，见图2。

                                          图 2 RS232/RS485接口电路
    高效率、低成本的RS485串行接口总线在网络化测控系统的设计中得到了广泛的应用。RS485总线采用一对平衡差分信号线的半双工传送方式。利用平衡发送，差分接收方式来实现通信，抗干扰能力强，接收灵敏度高。
2.2 单片机嵌入式动态显示系统
    嵌入式动态显示系统由多个嵌入式动态显示控制模块，和大型LED动态显示屏幕组成。多个嵌入式动态显示控制模块组成RS485总线网络。显示控制电路采用AT89C51单片机控制，它是ATMEL公司生产的一种可工作于低电压的CMOS 8位单片机，自带4K字节FLASH存储器MCS--51单片机内核，指令系统与MCS--51系列完全兼容。其主要特点为:(l)与MCS--51产品完全兼容;(2)4K字节FLASH内存;(3)编程次数可达10000次; (4)32个可编程1/0、2个16位定时器/计数器、可直接驱动LED显示、5个中断源;(6)二级中断优先级、全双工串行口。采用AT89C51单片机可以简化硬件电路，减少成本，降低了功耗，同是也增强了系统的抗干扰能力。
动态显示控制系统框图，见图3。

                                                     图 5  PC主机界面
    单片机嵌入式显示控制系统程序设计采用C51语言编程。中断接收数据并校验，定时对LED大型显示屏幕上的状态和数据进行扫描更新。
总结
    国内对电车供电运行状态的动态显示技术，进行很多研究。早期采用单个发光二极管表示一条线路来模拟供电网络的现场状态。效果并不直观，且单个发光二极管一旦故障，会使它所指示的整条线路状态表达有误。近年随着计算机技术和图像显示技术的发展，许多科研单位对采用投影显示线路运行状态的技术进行了研究。直接将计算机品屏幕上的图形界面直接投影到屏幕。成本较低，实时性强，但将图形界面直接投影到十几平方米的大屏幕上，图像比较模糊，效果不是很理想。
    我们采用基于RS485总线技术的网络化模块化设计方法，将10M2LED显示屏幕分割成了40几个模块来控制。用双基色发光二极管组成供电线路，动态扫描显示。具有低功耗，低成本，维护方便，实时性强显示直观等特点。