基于mvb总线的车载信息采集传输系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种数据采集传输系统,具体是一种基于MVB总线的车载信息采 集传输系统。
【背景技术】
[0002] MVB(Multi化nctionVehicleBus)是用于连接车辆内固定设备的多功能车辆总 线。MVB可靠性高、实时性强,是目前最为先进的车载设备总线,是列车上设备之间传送和交 换数据的标准通信介质。
[0003] 目前国内很多已开通、即将开通的地铁列车都采用基于MVB标准的网络控制系 统,随着机车通讯技术的发展,对机车通讯数据的可靠性、安全性和实时性都有了更高的要 求。为了对列车运行过程中产生的包括故障信息、预警信息等各类信息进行实时传输处理, 首先需要从MVB网络中获取数据,之后将数据发送至地面系统进行诊断分析,并将诊断信 息实时反馈给数据采集传输系统进行显示,从而为列车故障诊断提供远程技术支持,最大 限度地降低损失。因此,需要设计一种简单、能够实时采集MVB总线数据,与地面系统交互 并且实时显示诊断结果的车载信息采集传输系统。 【实用新型内容】
[0004] 发明目的;针对现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种简单、能够实时 采集MVB总线数据,与地面系统交互并且实时显示诊断结果的车载信息采集传输系统。
[0005] 技术方案;为实现上述发明目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0006] -种基于MVB总线的车载信息采集传输系统,包括电源模块、单片机、MVB网卡、地 址锁存器、接口转换模块、WCDMA模块、显示模块和远程处理端;所述电源模块分别与单片 机、MVB网卡、地址锁存器、接口转换模块、WCDMA模块和显示模块连接,所述单片机分别与 MVB网卡、地址锁存器、接口转换模块和显示模块连接,所述地址锁存器与MVB网卡连接,所 述接口转换模块与WCDMA模块连接,所述WCDMA模块通过公共移动网络与远程处理端连接。
[0007] 进一步地,所述电源模块包括第一USB接口电路、第一电压转换电路和第二电压 转换电路,所述第一USB接口电路提供5V电压,与所述MVB网卡和地址锁存器连接;所述第 一USB接口电路还分别与第一电压转换电路和第二电压转换电路连接,所述第一电压转换 电路提供3. 3V电压,与所述单片机、接口转换模块和显示模块连接;所述第二电压转换电 路提供3. 8V电压,与所述WCDMA模块连接。
[0008] 进一步地,所述第一电压转换电路包括一个电压转换巧片U1,所述第二电压转换 电路包括一个电压转换巧片U2,所述单片机包括一个微控制器U4,所述MVB网卡4包括一 个网卡巧片U3,所述地址锁存器包括一个锁存器巧片呪,所述接口转换模块包括一个转换 巧片册,所述WCDMA模块包括一个WCDMA巧片U7和一个SIM卡巧片U8 ;微控制器U4分别 与网卡巧片U3、锁存器巧片呪和转换巧片U6连接,锁存器巧片呪与网卡巧片U3连接,转 换巧片U6与WCDMA巧片U7连接,WCDMA巧片U7与SIM卡巧片U8连接。
[0009] 工作原理;本发明提供的基于MVB总线的车载信息采集传输系统的数据处理流程 为;MVB网卡从MVB总线上实时采集车辆运行数据,单片机通过地址锁存器寻址MVB网卡, MVB网卡将数据发送给单片机;单片机在接收到MVB网卡数据后,实时发送至接口转换模 块,通过UART接口发送至WCDMA模块,然后通过公共移动网络发送至远程处理端,远程处理 端接收、存储并诊断分析后反馈诊断信息,WCDMA模块接收远程处理端通过公共移动网络反 馈的诊断信息并经由单片机发送至显示模块显示。
[0010] 有益效果:与现有技术相比,本实用新型有如下优点:
[0011] 1、结构简单,易于制作,成本低:系统由电源模块、显示模块、单片机(如 ATxmegal28AlU)、用于采集数据的MVB网卡(如SSMV62AD)、地址锁存器巧片(如 SN7化S373DW)、接口转换模块巧片(如SC16IS752IPW)和WCDMA模块(如HUAWEIM呪09)组 成,该些模块都是现有技术,易于实现。
[0012] 2、系统可W实时采集MVB总线上的数据,并将数据实时发送至远程处理端进行存 储、诊断分析,能在显示模块实时显示所采集数据的诊断反馈信息,可实时监控车辆运行过 程中的状态信息并进行诊断,具有较好的市场应用前景。
【附图说明】
[0013] 为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解,结合附图对本实用新型作进一步 详细的说明,其中:
[0014] 图1是本实用新型的系统框图;
[0015] 图2是本实用新型的电源模块原理图;
[0016] 图3是本实用新型的显示模块接口电路原理图;
[0017] 图4是本实验新型的单片机原理图;
[0018] 图5是本实用新型的MVB网卡原理图;
[0019] 图6是本实用新型的地址锁存器原理图;
[0020] 图7是本实验新型的接口转换模块原理图;
[0021] 图8是本实用新型的WCDMA模块原理图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0023] 如图1所示,本实用新型实施例公开的基于MVB总线的车载信息采集传输系统,包 括电源模块1、显示模块2、单片机3、MVB网卡4、地址锁存器5、接口转换模块6、WCDMA模块 7和地面-PC机终端8 (即远程处理端)。电源模块1不仅提供5V电压,为MVB网卡4、地 址锁存器5供电,同时,通过电压转换巧片U1 (TPS79533)提供3. 3V电压,为显示模块2、单 片机3、接口转换模块6供电,通过电压转换巧片U2 (MAX174祀UB)提供3. 8V电压,为WCDMA 模块7供电;MVB网卡4包含一个网卡巧片U3 (SSMV62AD),用于采集MVB总线数据;单片机 3包含一个微控制器U4(ATxmegal28AlU),负责和MVB网卡4、地址锁存器5、显示模块2及 接口转换模块6通信;地址锁存器5包含一个8D锁存巧片呪(SN7化S373DW),用于单片机 3与MVB网卡4通信时锁存地址;接口转换模块6包含一个转换巧片U6 (SC16IS752IPW),负 责单片机3与WCDMA模块7的通信;WCDMA模块7包含一个微控制器U7 (HUAWEIM呪09),负 责将实时信息通过公共网络发送出去,W及一个SIM卡巧片U8 (SIMCARD),负责完成用户身 份的识别。
[0024] 具体的,MVB网卡4从MVB总线上实时采集车辆运行数据,单片机3通过地址锁存 器5寻址MVB网卡4,MVB网卡4将数据发送给单片机3。单片机3在接收到MVB网卡4数 据后,实时发送至接口转换模块6,通过UART接口发送至WCDMA模块7,然后通过公共移动 网络发送至地面-PC
机终端8,由PC机终端8接收存储并诊断分析,同时WCDMA模块7接收 PC机终端8通过公共移动网络反馈的诊断信息并经由单片机3发送至显示模块2显示。
[0025] 如图2所示,电源模块由交流电通过USB接口供电,首先经过电容和电感滤波 后得到5V(VCC-1)电压,为MVB网卡4、地址锁存器5供电,通过电压转换巧片U1降至 3. 3V(VCC-2)为显示模块2、单片机3、接口转换模块6供电,同时通过电压转换巧片U2降至 3. 8V(VCC-3)为WCDMA模块 7 供电。
[0026] 如图3所示,为数据显示部分的电路原理图,单片机3与显示模块2之间设有通过 USB接口通信,显示模块2可为平板电脑(如宏基W4-820-Z3742G06aii)或其他带有USB 接口的显示设备。USB接口的J2的D-、D+端口通过二极管保护阵列分别和微控制器U4的 PD6、PD7连接,微控制器U4通过J2发送诊断信息至显示模块显示。
[0027] 如图4、图5及图6所示,为数据采集部分的电路原理图,MVB网卡巧片U3的SA0~ SA15端口分别和微控制器U4的PK0~PK7端口W及地址锁存巧片呪的00~07端口相 连,用于U4读取U3时对U3寻址。U3的SD0~SD7端口分别和U2的PJ0~PJ7相连,用于 U3发送数据至U4。
[002引如图4、图7及图8所示,为数据传输部分的电路原理图,微控制器U4的PC0~PC3 分别与巧片U6的A0/石^,SCL/SCLK,S0,A1/SI相连,巧片U4的PA6,PA7分别与巧片U6 的而易,RESET.相连,用于将实时信息由U4发送至U6。接口转换巧片U6的TXA与WCDMA模块U7的URAT_TX相连,U6的RXA与U7的URAT_RX相连,U6的RTSA与U7的URAT_RTS相 连,U6的巧窃与U7的UART_CTS相连,用于将实时信息由U6发送至U7。WCDMA模块U7的SIM_VCC,SIM_RESET,SIM_DATA,SIM_CLK分别与SIM卡巧片U8 的SIM_VCC,SIM_RST,SIM_ 10,SIM_CLK相连,用于用户身份识别化及网络的检测与连接,并将实时信息通过公共网络 发送出去,并从公共网络获取PC机终端8反馈的诊断信息。
【主权项】
1. 一种基于MVB总线的车载信息采集传输系统,其特征在于,包括电源模块、单片机、 MVB网卡、地址锁存器、接口转换模块、WCDMA模块、显示模块和远程处理端;所述电源模块 分别与单片机、MVB网卡、地址锁存器、接口转换模块、WCDM模块和显示模块连接,所述单 片机分别与MVB网卡、地址锁存器、接口转换模块和显示模块连接,所述地址锁存器与MVB 网卡连接,所述接口转换模块与WCDM模块连接,所述WCDM模块通过公共移动网络与远程 处理端连接。2. 根据权利要求1所述的基于MVB总线的车载信息采集传输系统,其特征在于,所述 电源模块包括第一USB接口电路、第一电压转换电路和第二电压转换电路,所述第一USB接 口电路提供5V电压,与所述MVB网卡和地址锁存器连接;所述第一USB接口电路还分别与 第一电压转换电路和第二电压转换电路连接,所述第一电压转换电路提供3. 3V电压,与所 述单片机、接口转换模块和显示模块连接;所述第二电压转换电路提供3. 8V电压,与所述 WCDM模块连接。3. 根据权利要求2所述的基于MVB总线的车载信息采集传输系统,其特征在于,所述第 一电压转换电路包括一个电压转换芯片Ul,所述第二电压转换电路包括一个电压转换芯片 U2,所述单片机包括一个微控制器U4,所述MVB网卡包括一个网卡芯片U3,所述地址锁存器 包括一个锁存器芯片U5,所述接口转换模块包括一个转换芯片U6,所述WCDMA模块包括一 个WCDMA芯片U7和一个SM卡芯片U8 ;微控制器U4分别与网卡芯片U3、锁存器芯片U5和 转换芯片U6连接,锁存器芯片U5与网卡芯片U3连接,转换芯片U6与WCDMA芯片U7连接, WCDMA芯片U7与SIM卡芯片U8连接。4. 根据权利要求3所述的基于MVB总线的车载信息采集传输系统,其特征在于,所 述微控制器U4为ATxmegal28AlU,所述网卡芯片U3为SSMV62AD,所述锁存器芯片U5为 SN74LS373DW,所述转换芯片U6 为SC16IS752IPW,所述WCDMA芯片U7 为HUAWEMU509。5. 根据权利要求4所述的基于MVB总线的车载信息采集传输系统,其特征在于,MVB网 卡芯片U3的SAO~SA7端口分别与微控制器U4的PKO~PK7端口相连,MVB网卡芯片U3 的SA8~SA15端口分别与所述地址锁存芯片U5的00~07端口相连;MVB网卡芯片U3的 SDO~SD7端口分别与微控制器U4的PJO~PJ7相连。6. 根据权利要求4所述的基于MVB总线的车载信息采集传输系统,其特征在于,微控 制器U4的PCO~PC3分别与转换芯片U6的AO/己7,SCL/SCLK,SO,A1/SI相连,微控制器 U4的PA6,PA7分别与转换芯片U6的@ 相连;转换芯片U6的TXA与WCDMA芯片 U7的URAT_TX相连,转换芯片U6的RXA与WCDMA芯片U7的URAT_RX相连,转换芯片U6的 石石与WCDMA芯片U7的URAT_RTS相连,转换芯片U6的^i与WCDMA芯片U7的UART_ CTS相连;WCDMA芯片U7 的SM_VCC,SM_RESET,SM_DATA,SM_CLK分别与SM卡芯片U8 的SM_VCC,SM_RST,SM_I0,SM_CLK相连。7. 根据权利要求4所述的基于MVB总线的车载信息采集传输系统,其特征在于,所述单 片机与显示模块之间设有第二USB接口电路和二极管保护阵列,所述第二USB接口电路的 D-、D+端口通过二极管保护阵列分别与微控制器U4的H)6、PD7连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于MVB总线的车载信息采集传输系统,包括电源模块、单片机、MVB网卡、地址锁存器、接口转换模块、WCDMA模块、显示模块和远程处理端;所述电源模块分别与单片机、MVB网卡、地址锁存器、接口转换模块、WCDMA模块和显示模块连接,所述单片机分别与MVB网卡、地址锁存器、接口转换模块和显示模块连接,所述地址锁存器与MVB网卡连接,所述接口转换模块与WCDMA模块连接,所述WCDMA模块通过公共移动网络与远程处理端连接。本实用新型结构简单,易于实现,将实时采集的MVB总线数据发送至远程处理端存储和诊断分析,将诊断信息反馈至显示模块显示,可实时监控车辆运行过程中的状态信息并进行诊断,具有较好的市场应用前景。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN204695042
【申请号】CN201520333842
【发明人】宗小琴, 张丽丽, 沈洁
【申请人】河海大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月21日