專利名稱：基于can接口的列車運行數(shù)據(jù)記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種列車運行數(shù)據(jù)記錄儀，尤其涉及利用CAN網(wǎng)絡系統(tǒng)獲取列車 運行數(shù)據(jù)，通過SD卡存儲和USB接口導出數(shù)據(jù)到筆記本電腦的記錄儀。
背景技術(shù)：
CAN，全稱為“Controller Area Network”，即控制器局域網(wǎng)，是國際上應用最廣泛 的現(xiàn)場總線之一。CAN可提供高達IMbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，這使實時控制變得非常容易。 另外，硬件的錯誤檢定特性也增強了 CAN的抗電磁干擾能力。CAN是一種多主方式的串行通 訊總線，基本設計規(guī)范要求有高的位速率，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯 誤。當信號傳輸距離達到IOKm時，CAN仍可提供高達50Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。由于CAN 總線具有很高的實時性能，因此，CAN已經(jīng)在汽車工業(yè)、航空工業(yè)、工業(yè)控制、安全防護等領(lǐng) 域中得到了廣泛應用。CAN通訊協(xié)議主要描述設備之間的信息傳遞方式。CAN層的定義與開放系統(tǒng)互連 模型(OSI) —致，定義了模型的最下面兩層物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。CANopen協(xié)議是CAN-in-Automation(CiA)定義的標準之一。它是CAN的應用層 協(xié)議。大多數(shù)重要的設備類型，例如數(shù)字和模擬的輸入輸出模塊，驅(qū)動設備，操作設備，控制 器，可編程控制器或編碼器，都在稱為“設備子集”的協(xié)議中進行描述。設備子集定義了不 同類型的標準設備及其相應的功能。依靠CANopen協(xié)議集的支持，可以對不同廠商的設備 通過總線進行配置和系統(tǒng)重構(gòu)。由于CAN網(wǎng)絡技術(shù)是國際上許多大公司采用的工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)絡技術(shù)，使用范圍愈加 廣泛，而列車運行數(shù)據(jù)的存儲及導出又是對列車調(diào)試、維護、檢修中的一項重要的工作。因 此一種能夠記錄列車運行數(shù)據(jù)并能夠?qū)С龅焦P記本上進行分析的數(shù)據(jù)記錄儀的研制是必 要的。發(fā)明內(nèi)容為實現(xiàn)上述技術(shù)問題，本實用新型設計一種基于CAN網(wǎng)絡的列車運行數(shù)據(jù)記錄儀 既順應發(fā)展趨勢又具有很強的實用性。這種數(shù)據(jù)記錄儀能夠記錄列車的運行數(shù)據(jù)并在適當 的時候?qū)С龅焦P記本電腦上進行相應的分析。其具體技術(shù)方案是這樣的一種基于CAN網(wǎng)絡的列車運行數(shù)據(jù)記錄儀，包括CAN收發(fā)器、主控器模塊、USB接口 電路和SD卡存儲單元；所述的CAN收發(fā)器輸入端連入CAN總線，輸出端接在主控器模塊的 主控制芯片AT91SAM7A3的串行數(shù)據(jù)輸出線TX與串行數(shù)據(jù)輸入線RX上；所述的USB接口電 路輸入端連接在主控芯片AT91SM7A3的USB接口處，輸出端連接在USB總線上；所述的SD 卡存儲單元輸入端連接在主控芯片AT91SM7A3的多媒體卡接口處，輸出端連接在SD卡插槽 上。所述的CAN收發(fā)器采用PCA82C250型收發(fā)器，通過內(nèi)部總線形式連接在CAN總線與主 控芯片AT91SM7A3之間。[0009]本實用新型的有益效果是將其接入CAN列車網(wǎng)絡中就可完成列車運行數(shù)據(jù)的記 錄工作，并在需要的時候可以導出到筆記本電腦上進行分析。其優(yōu)點是安裝方便，操作簡 單，使用可靠，是在列車控制網(wǎng)絡化的大環(huán)境下應運而生的新產(chǎn)品。
本實用新型有2幅附圖圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型的CAN收發(fā)器PCA82C250電路圖；具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明。本實施例基于CAN網(wǎng)絡的列車運行數(shù)據(jù)記錄儀，包括CAN收發(fā)器、主控器模塊、USB 接口電路和SD卡存儲單元；所述的CAN收發(fā)器輸入端連入CAN總線，輸出端接在主控器模 塊的主控芯片AT91SAM7A3的串行數(shù)據(jù)輸出線TX與串行數(shù)據(jù)輸入線RX上；所述的USB接口 電路輸入端連接在主控芯片AT91SM7A3的USB接口處，輸出端連接在USB總線上；所述的SD 卡存儲單元輸入端連接在主控芯片AT91SM7A3的多媒體卡接口處，輸出端連接在SD卡插槽 上。所述的CAN收發(fā)器采用PCA82C250型收發(fā)器，通過內(nèi)部總線形式連接在CAN總線 與主控芯片AT91SM7A3之間。在本實施例中，CAN總線通過CAN收發(fā)器PCA82C250的CANL和CANH引腳，把數(shù)據(jù) 信號連入本系統(tǒng)內(nèi)；CAN收發(fā)器PCA82C250輸出端通過與主控芯片AT91SAM7A3的串行數(shù)據(jù) 輸出線TX、串行數(shù)據(jù)輸入線RX連接，把總線信號傳入主控芯片AT91SAM7A3內(nèi)；AT91SAM7A3 主控制器是整個設備的核心部分，完成了數(shù)據(jù)存儲的功能控制。AT91SAM7A3是32位ARM7系列微控制器中的一員，集成有CAN控制器。片上有256K 字節(jié)高速Flash和3 字節(jié)SRAM和全套外圍設備，包括兩個2. OB CAN控制器，以及一整套 使外圍設備組件數(shù)量最少的功能單元。該微處理器中的片內(nèi)Flash存儲器可以有JTAG-ICE 接口系統(tǒng)內(nèi)編程。內(nèi)置鎖定位可以保護固件，防止其被誤覆蓋。AT91SAM7A3的片內(nèi)Flash模塊共IOM頁，每頁256字節(jié)。一共65536個32位字。 Flash模塊包括一個256字節(jié)的寫緩存，可通過32位的接口訪問。當Flash不能讀寫或訪 問時，其將自動進入待命模式。USB接口電路用于與主機系統(tǒng)的USB接口連接，從而把存儲在SD卡存儲單元中的 數(shù)據(jù)通過USB接口傳到筆記本電腦上，通過筆記本電腦的分析軟件進行運行數(shù)據(jù)的分析； SD卡存儲單元負責存儲從CAN網(wǎng)絡上接收到的列車運行數(shù)據(jù)。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用 新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種基于CAN網(wǎng)絡的列車運行數(shù)據(jù)記錄儀，其特征在于包括CAN收發(fā)器、主控器模 塊、USB接口電路和SD卡存儲單元；所述的CAN收發(fā)器輸入端連入CAN總線，輸出端接在主 控器模塊的主控制芯片AT91SAM7A3的串行數(shù)據(jù)輸出線TX與串行數(shù)據(jù)輸入線RX上；所述的 USB接口電路輸入端連接在主控芯片AT91SM7A3的USB接口處，輸出端連接在USB總線上； 所述的SD卡存儲單元輸入端連接在主控芯片AT91SM7A3的多媒體卡接口處，輸出端連接在 SD卡插槽上；所述的CAN收發(fā)器采用PCA82C250型收發(fā)器，通過內(nèi)部總線形式連接在CAN總 線與主控芯片AT91SM7A3之間。
專利摘要一種基于CAN網(wǎng)絡的列車運行數(shù)據(jù)記錄儀，CAN收發(fā)器輸入端連入CAN總線，輸出端接在主控制芯片AT91SAM7A3的串行數(shù)據(jù)輸出線TX與串行數(shù)據(jù)輸入線RX上；所述的USB接口電路輸入端連接在主控芯片AT91SM7A3的USB接口處，輸出端連接在USB總線上；所述的SD卡存儲器輸入端連接在主控芯片AT91SM7A3的多媒體卡接口處，輸出端連接在SD卡插槽上。所述的CAN收發(fā)器采用PCA82C250型收發(fā)器，通過內(nèi)部總線形式連接在CAN總線與主控芯片AT91SM7A3之間。由于CAN總線具有很高的實時性能，因此，CAN已經(jīng)在汽車工業(yè)、航空工業(yè)、工業(yè)控制、安全防護等領(lǐng)域中得到了廣泛應用。
文檔編號H04L12/40GK201828970SQ20102055933
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者吳濤, 寧壽輝, 張福景, 李礫工 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心