專利名稱：機車、動車組電氣調(diào)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型所述的機車、動車組電氣調(diào)試裝置涉及一種電氣系統(tǒng)的調(diào)試裝置。
背景技術(shù)：
目前鐵路車輛調(diào)試技術(shù)是一種基于計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、調(diào)試診斷 技術(shù)等于一身的綜合技術(shù)，可以在機車、動車組、城市軌道車輛等的生產(chǎn)調(diào)試 過程中，幫助調(diào)試人員提高調(diào)試速度、快速判斷故障點，進而提出解決方案。
以往我國設(shè)計生產(chǎn)的鐵路機車、動車組、城市軌道車輛等的控制系統(tǒng)比較 簡單，硬線連接也較少，生產(chǎn)調(diào)試過程中也沒有過多繁雜手續(xù)，調(diào)試裝置的使 用比較單一，故障率也較低，因此在電力機車、動車組、城市軌道車輛等的生 產(chǎn)調(diào)試過程中一直采用傳統(tǒng)的手工査線方式，這導(dǎo)致了鐵路車輛調(diào)試技術(shù)在我 國的發(fā)展一直很慢。
直到最近兩年，隨著國外動車組、電力機車等先進技術(shù)引進后，國內(nèi)所生 產(chǎn)的鐵路機車、動車組及城市軌道車輛的控制系統(tǒng)變得日益復(fù)雜，線路連接繁 雜而且生產(chǎn)批量較大，手工査線方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，調(diào)試技 術(shù)己經(jīng)成為制約產(chǎn)品生產(chǎn)的瓶頸。針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，研究設(shè) 計一種新型的機車、動車組電氣調(diào)試裝置，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題 是十分必要的。 發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本實用新型的目的是研究設(shè)計一種新 型的機車、動車組電氣調(diào)試裝置，從而解決鐵路機車、動車組及城市軌道車輛 生產(chǎn)制造過程中，手工査線方式不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，調(diào)試技術(shù)已經(jīng)成 為制約產(chǎn)品生產(chǎn)的瓶頸等問題。本發(fā)明所述的機車、動車組電氣調(diào)試裝置包括
ARM7處理器電路、IO接口電路、上位機接口電路、電源和顯示電路。ARM7 處理器通過JTAG接口或RTL8019S以太網(wǎng)控制器、RJ45以太網(wǎng)接口和上位機 相連接。通過RS232轉(zhuǎn)換電路、9針D型串行接口與IO接口電路相連接。并通過插口分別和LED顯示器、LCD液晶顯示屏、FLASH16Mbit存儲器和 SRAM4Mbit存儲器相連接。ARM7處理器選用PHILIPS公司的LPC2292芯片。 RS232轉(zhuǎn)換電路采用SP3232E芯片。ARM7處理器還嵌入了 pC/OS-II嵌入式實 時操作系統(tǒng)、用戶定制軟件、診斷分析軟件、LCD顯示驅(qū)動軟件。
本實用新型的目的是提供一種具有快速調(diào)試性能、數(shù)據(jù)下載性能、集成診 斷性能和在線調(diào)試性能于一體的新型智能調(diào)試裝置。
本實用新型的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的 一種機車、動車組電氣調(diào)試裝 置，包括主處理器電路、IO接口電路和上位機接口電路，處理器電路通過IO接 口電路與待調(diào)試系統(tǒng)硬線連接互通。
其中所述的主處理器電路包括ARM7核處理器、電源電路，電源電路為整 個主處理器單元進行供電。
IO接口電路用于將被調(diào)試系統(tǒng)的硬線集中，并進行編碼，然后通過RS232 接口電路送入微處理器，這樣即使接口的線路再復(fù)雜也能通過該電路與微處理 器進行互聯(lián)，方便實用。
上位機接口電路用于刷寫該調(diào)試裝置的調(diào)試程序，調(diào)試不同的設(shè)備時或者 當待調(diào)設(shè)備的設(shè)計進行改動時，都需要對調(diào)試程序進行及時修改，上位機接口 電路就提供了這樣一個通道，通過該端口就可以將調(diào)試程序進行刷新，通過簡 單的編程，使得應(yīng)用更加靈活，具有通用性。
進行快速線路調(diào)試時，將外部線路信號集中于IO設(shè)備，IO端口的對外插頭 均進行編號，通過IO接口單元進行編碼控制，最終將編碼后的信號通過RS232 接口送入ARM主控單元，系統(tǒng)對采集的信號與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)進行比較，得出線路故 障點，并且在LCD顯示屏上進行顯示，針對不同的待調(diào)試設(shè)備需要預(yù)設(shè)不同的 數(shù)據(jù)，在進行調(diào)試時，進行數(shù)據(jù)的選擇，實現(xiàn)了調(diào)試裝置的通用性。
數(shù)據(jù)下載性能，該調(diào)試裝置具備RS232接口、以太網(wǎng)網(wǎng)口，可以通過以上 兩個接口將被調(diào)試系統(tǒng)的運行參數(shù)、故障信息等從上位機下載到本裝置上，為 線路檢査提供依據(jù)，可通過與預(yù)置信息的比較得出系統(tǒng)潛在的故障，并且本裝 置將自動提出一種維護建議。
所述的裝置上還嵌入了 nC/OS-II嵌入式實時操作系統(tǒng)及用戶定制的調(diào)試軟
件包，其中所述的pC/os-n嵌入式實時操作系統(tǒng)完成任務(wù)調(diào)度、內(nèi)存管理、任務(wù)間通信、任務(wù)的同步與互斥，中斷管理和定時器功能。在一個有操作系統(tǒng)做 支撐的平臺上，程序的運行更加方便。用戶定制的調(diào)試軟件包用于將被調(diào)試系 統(tǒng)的線路信息、故障分析數(shù)據(jù)等信息載入該調(diào)試裝置，軟件包其實就是針對不 同待調(diào)試設(shè)備的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)。
機車、動車組電氣調(diào)試裝置僅需進行簡單的功能定制后，就能大幅度的提 高調(diào)試速度，豐富的顯示界面更加直觀，尤其在大批量生產(chǎn)過程中更能體現(xiàn)出 本調(diào)試裝置的優(yōu)越性。該調(diào)試裝置的研制成功標志著我國在鐵路機車車輛領(lǐng)域 的調(diào)試技術(shù)又上了一個大的臺階。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型的優(yōu)點在于
(1) 克服了調(diào)試工人手工查線效率低下、易出錯、故障點難以排査等缺點， 能夠大幅度的提高了調(diào)試速度，快速找到故障點、節(jié)約時間，并提出解決方案。
(2) 便攜式設(shè)計，可以到現(xiàn)場進行快速故障檢測。
(3) 可用于機車、動車組、城市軌道車輛等領(lǐng)域，也可用于線路復(fù)雜、生 產(chǎn)量較大的其他設(shè)備的生產(chǎn)調(diào)試領(lǐng)域。


本實用新型共有九張附圖，其中
圖1是機車、動車組電氣調(diào)試裝置原理框圖2是2、機車、動車組電氣調(diào)試裝置軟、硬件結(jié)構(gòu)框圖3是以太網(wǎng)接口電路；
圖4是RS232接口電路； 圖5是JTAG接口電路； 圖6是LPC2292核心處理器電路； 圖7是SRAM/FLASH接口電路； 圖8是LCD模塊接口電路； 圖9是電源電路。
具體實施方式

本實用新型的具體實施例如附圖1所示，包括ARM7處理器電路、IO接口 電路、上位機接口電路、電源和顯示電路。ARM7處理器通過JTAG接口或 RTL8019S以太網(wǎng)控制器、RJ45以太網(wǎng)接口和上位機相連接。通過RS232轉(zhuǎn)換電路、9針D型串行接口與IO接口電路相連接。并通過插口分別和LED顯示 器、LCD液晶顯示屏、FLASH16Mbit存儲器和SRAM4Mbit存儲器相連接。
ARM7核處理器是該調(diào)試裝置的核心，運行pC/OS-II嵌入式實時操作系統(tǒng)， 負責數(shù)據(jù)采集比較、自動較線等功能。其中所述的ARM7核處理器選用PHILIPS 公司的LPC2292芯片，LPC2292是一款基于ARM7TDMI-S核，支持實時仿真 和跟蹤的CPU，并帶有256 KB嵌入的高速Flash存儲器。有多達112個通用IO 接口 (可承受5V電壓)。RS232電平轉(zhuǎn)換采用SP3232E芯片。以太網(wǎng)控制器采 用RTL8019AS。裝置中使用了 ARM公司提出的標準20腳JTAG仿真調(diào)試接口 。 LCD采用普通彩色液晶面板。
上位機接口電路是實現(xiàn)該裝置與上位機進行通信的通道，可通過JTAG接口 或者以太網(wǎng)控制器、以太網(wǎng)接口進行定制應(yīng)用程序及外圍設(shè)備程序的燒寫，和 將故障數(shù)據(jù)或診斷結(jié)果上傳至上位機。
IO接口電路用于將被調(diào)試裝置的接線信號采集進入ARM7核處理器電路， IO接口電路由電源、普通51單片機、RS232接口等構(gòu)成，在進行線路通斷性、 接地性調(diào)試時，通過RS232接口與主處理器電路連接，對內(nèi)插頭統(tǒng)一編號，對 外根據(jù)不同的調(diào)試位置設(shè)計成與之相配合的插頭。
在對待調(diào)試設(shè)備進行故障診斷時，通過RS232接口與待調(diào)試設(shè)備相連(在 設(shè)計中預(yù)留)，將系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進行采集、對比，得出運行狀態(tài)結(jié)論，保存在主 處理器中的FLASH內(nèi)，可通過JTAG接口或以太網(wǎng)口將該診斷數(shù)據(jù)傳至上位機。
本實用新型運行pC/OS-II嵌入式實時操作系統(tǒng)、用戶定制軟件、診斷分析 軟件、LCD顯示驅(qū)動軟件。
pC/OS-II嵌入式實時操作系統(tǒng)完成任務(wù)調(diào)度、內(nèi)存管理、任務(wù)間通信、任 務(wù)的同步與互斥，中斷管理和定時器功能。
用戶定制軟件用于植入線路信息、狀態(tài)信息、預(yù)置狀態(tài)等數(shù)據(jù)，由C語言 編寫完成。
LCD顯示驅(qū)動軟件用于LCD屏的顯示驅(qū)動。由匯編語言完成。 本發(fā)明所述的圖3到圖9是框圖中有關(guān)框的電路圖。
權(quán)利要求1、一種機車、動車組電氣調(diào)試裝置，包括ARM7處理器電路、IO接口電路、上位機接口電路、電源和顯示電路；其特征在于ARM7處理器通過JTAG接口或RTL8019S以太網(wǎng)控制器、RJ45以太網(wǎng)接口和上位機相連接；通過RS232轉(zhuǎn)換電路、9針D型串行接口與IO接口電路相連接；并通過插口分別和LED顯示器、LCD液晶顯示屏、FLASH16Mbit存儲器和SRAM4Mbit存儲器相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機車、動車組電氣調(diào)試裝置，其特征在于ARM7 處理器選用PHILIPS公司的LPC2292芯片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機車、動車組電氣調(diào)試裝置，其特征在于RS232 轉(zhuǎn)換電路采用SP3232E芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種機車、動車組電氣調(diào)試裝置，包括ARM7處理器電路、IO接口電路、上位機接口電路、電源和顯示電路；其特征在于ARM7處理器通過JTAG接口或RTL8019S以太網(wǎng)控制器、RJ45以太網(wǎng)接口和上位機相連接；通過RS232轉(zhuǎn)換電路、9針D型串行接口與IO接口電路相連接；并通過插口分別和LED顯示器、LCD液晶顯示屏、FLASH16Mbit存儲器和SRAM4Mbit存儲器相連接；本實用新型應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的調(diào)試環(huán)節(jié)及故障查找環(huán)節(jié)，具備集成診斷功能、在線調(diào)試功能。并提供相應(yīng)解決方案提示。廣泛應(yīng)用于動車組、鐵路機車、鐵路列車、地鐵列車和城市軌道交通車輛等生產(chǎn)調(diào)試領(lǐng)域。
文檔編號G01R31/00GK201255752SQ20082001327
公開日2009年6月10日 申請日期2008年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月2日
發(fā)明者躍 于, 任寶兵, 寧壽輝, 譚雷雨 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心