专利名称：铁路机车乘务员信息提示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于铁路机车交通管理技术领域，尤其是一种铁路机车乘务员信息提示装置。
背景技术：
目前，铁路上有关铁路机车操作规程规则、乘务员趟车作业标准、机车实验程序、特殊站的行车规定、非正常行车办法、故障应急处理办法等，都是印制成资料发给乘务人员，并要求其记住背熟，但是由于涉及广、内容繁多、乘务员很难逐条背熟，因此许多乘务人员在出车时把大堆的资料带在身边，以备不时之需，尽管如此，在应急查阅时也十分困难，特别是一些临时性的通知、通报、领导指示等，难以及时准确的送达给乘务人员。这是现有铁路机车乘务人员在出车作业中存在的不可克服的缺陷。
发明内容
本实用新型的任务在于克服上述缺陷而提供一种可供铁路机车乘务人员随时、方便、准确的检测到各种有关资料的铁路机车乘务员信息提示装置。
本实用新型的任务是采取如下技术方案实现的。本实用新型铁路机车乘务员信息提示装置包括数据接收与传送电路、电源电路、声光指示与报警电路、键盘电路、中央处理单元电路、液晶显示电路所组成，其特征在于可与铁路机车上的安全信息综合监测装置相连接的数据接收与传送电路的信号输出端与中央处理单元电路的信号输入端相连接，中央处理单元电路的发送信号输出端与数据接收与传送电路的发送信号输入端相连接，键盘电路的信号输出端与中央处理单元电路的信号输入端相连接，中央处理单元电路的声光指示与报警和液晶显示电路的信号输出端分别与声光指示与报警和液晶显示电路的信号输入端相连接。
由于采取了上述技术方案，可事先将铁路机车操作规程规则，乘务员趟车、作业标准、机车实验程序、特殊站的行车规定、非正常行车办法、故障应急处理办法等信息在电脑上编辑好，并转换为纯文本文件，用编程器将其写入程序存储芯片中，并将其写入地址记录下来，赋给该文本显示程序的文件指针显示和提示条件，当乘务员需要检测某信息时，可根据地址指针通过操作键盘将要显示内容的机内码取出并发送给智能液晶终端显示出来，还可根据从监测装置取来的数据自动与显示提示条件对比，自动将事先设定的内容显示出来，从而实现提示的任务。车站发送给机车上的安全信息监测装置的通知、通报、领导指示等临时信息，本装置可通过数据接收电路接收到该信息并送到中央处理单元中进行处理，处理的数据结果通过液晶显示电路给出汉字内容提示或通过声光指示与报警电路给出声光报警，从而完成接收信息的任务。乘务员需将信息发送给车站指挥中心时，可通过操作键盘将数据信息送到中央处理单元电路中进行处理，处理的数据结果传送给安全信息监测装置并通过该装置发送给车站指挥中心。从而完成发送信息的任务。
综上所述可有效的实现本实用新型的任务。
附图1给出了本实用新型的方框图；附图2给出了附图1中的数据接收与传送电路的连接结构图；附图3给出了附图1中的电源电路的连接结构图；附图4给出了附图1中的声光指示与报警电路连接结构图；附图5给出了附图1中的键盘电路的连接结构图；附图6和附图7给出了附图1中的中央处理单元电路的连接结构图；附图8给出了附图1中的液晶显示电路的连接结构图。
在附图1中，1为数据接收与传送电路、2为电源电路、3为声光指示与报警电路、4为键盘电路、5为中央处理单元电路、6为液晶显示电路。
在附图2中序号名 称参数 功能C1S 电容 22μF/50V滤波平峰C2S 电容 0.1μF/50V 滤波平峰R1S，R4S电阻 200Ω/0.25WR2S 电阻 510Ω/0.25WR3S，R6S电阻 3K/0.25WR5S 电阻 2.2K/0.25WR7S 电阻 100Ω/0.25WR8S，R10S 电阻 330Ω/0.25WR9S 电阻 150ΩR/0.25WU1S 集成电路 MAX1480电源，数据隔离的RS485接口U15(B、C) 集成电路 74HC32 或门U17(C) 集成电路 74HC04 非门在附图3中序号名 称 参数 功能U1D DC-DC DC110V-DC15V 电源隔离，变换U2D 三端稳压 LM323 电压变换，稳压U3D 三端稳压 LM350 电压变换，稳压CID，C2D电容 100μF/50V滤波平峰C3D，C7D电容 1μF/50V 滤波平峰C4D，C5D电容 0.1μF/50V滤波平峰C8D，C9D电容 0.1μF/50V滤波平峰C6D 电容 10μF/50V 滤波平峰L1D 电感 自制R1D 电阻 100Ω/0.25WR2D 电阻 0.1Ω/0.25WR3D 电位器 5.1K/0.25WR4D 电阻 1K/0.25WD1D，D2D 二极管 1N4007D3D，D4D，D5D二极管 1N4148J1D 跳线 选择在附图4中序号名 称 参 数 功 能U1B 集成电路 4020 分频U2B 蜂鸣器 HYDZ 报警U9B 集成电路 74HC04 非门U15A集成电路 74HC32 或门D1B LED 黄 指示D2B LED 绿 指示D3B LED 红 指示R1B，R2B电阻 510Ω/0.25WR3B，R7B电阻 10K/0.26WR4B，R5B电阻 5.1K/0.25WR6B 电阻 100K/0.25WQ1B，Q2B三极管 8050 开关J1B 跳线 选择在附图5中序号 名 称 参 数 功 能RP1J，RP2J 排阻8×10K 上拉CH1J 接插件 14线U1J集成电路74HC377 译码U2J集成电路74HC30 与非门R1J，R2J，R3J，电阻10K/0.25W下拉R4J，R5J
在附图6中序号 名 称 参数 功能U1Z MPU 87C196KD 微处理器U2Z 集成电路74HC157 四2选1数据选择器U3Z，U4Z 集成电路74HC373 八D锁存器U7Z 集成电路1MP813L 复位电路U9A，U17(BEF) 集成电路74HC04 六反相器R1Z，R2Z，R3Z 电阻10K/0.25WC1Z，C2Z 电容30PG1Z 晶振12mhzRP4Z 排阻10K×8 上拉在附图7中序号 名 称 参数功能U5Z 集成电路 27C4001 EPROMU6Z 集成电路 62256 动态RAMU7(A、B) 集成电路 74HC02 四2输入或非门U17(A，D) 集成电路 74HC04 六反相器U15(D)，U16(A B) 集成电路 74HC32 四2输入或门RP1Z，RP2Z，RP3Z 排阻 10K×8 上拉具体实施方式
根据附图1，可与铁路机车上的安全信息综合监测装置相连接的数据接收与传送电路1的信号输出端与中央处理单元电路5的信号输入端相连接，中央处理单元电路5的发送信号输出端与数据接收与传送电路的发送信号输入端相连接，键盘电路4的信号输出端与中央处理单元电路5的信号输入端相连接，中央处理单元电路5的声光指示与报警和液晶显示的信号输出端分别与声光指示与报警电路3和液晶显示电路6的信号输入端相连接。
由于采取了上述连接结构，由数据接收与传送电路1接收来的数据信息被送到中央处理单元电路5中进行处理，处理后的数据结果或通过数据接收与传送电路1传送到机车安全信息综合监测装置，或通过液晶显示电路6给出汉字内容提示、或通过声光指示与报警电路3给出声光报警。对键盘电路4进行的按压操作被译码送到中央处理单元电路5，中央处理单元电路5作出相应的处理，通过液晶显示电路6给出汉字内容提示、或通过声光指示与报警电路3给出声光报警。
根据附图2，U1S的1、2、8、10、14脚与+5V相连，且与C2S的一端、C1S的正端相连；U1S的5、7、12脚接GND，且与C2S的一端、C1S的负端相连；+5V与图3的+5V相连；GND与图3中的GND相连；U1S的9脚通过R1S与U15C的8脚相连；U15C的9、10脚接P2.0，P2.0与图6中的P2.0相连；U1S的11脚通过R2S与U15B的6脚相连；U15B的4、5脚接P1.0，P1.0与图6的P1.0相连；U1S的13脚与U17C的5脚相连，且通过R3S接+5V；U17C的6脚接P2.1，P2.1与图6的P2.1相连；U1S的15脚通过R4S与U1S的24脚相连；U1S的16、20脚通过R7S接COM2G，且通过R10S接U1S的25脚；U1S的25脚接COM2B，且通过R9S接COM2A；U1S的17、21脚通过R5S与U1S的18、26脚相连；U1S的19、22脚通过R6S与U1S的18、26脚相连；U1S的26脚通过R8S接COM2A；U1S的23脚接COM2A，U1S的3、4、6、27、28脚悬空。COM2A、COM2B和COM2G与机壳上的航空插头相连。
根据附图3，U1D的1脚接110VG；2脚接110V；U1D的6脚与C1D正端、L1D的一端相连；U1D的7脚接GND；C1D、C2D的负端接GND；L1D的一端和C2D的正端并与U2D的1脚、U3D的2脚、D1D的负端相连；U2D的1脚通过C3D接GND；U2D的3脚接GND；U2D的2脚接+5V、且通过C5D接GND；U3D的2脚通过C4D接GND；U3D的1脚通过R3D接GND，且分别通过R4D、D2D接U3D的3脚；U3D的3脚接+5.5V、且通过C7D接GND；C6D的正端接U3D的1脚；D3D的正端接+5V，且通过R1D与D4D的正端相连；D3D的负端接V3.6，且通过C8D，C9D接GND；JID的1脚与V1D正端相连；J1D的2脚通过R2D与D4D的负端、D5D的正端相连；D5D的负端接V3.6，J1D的3、4脚悬空。
根据附图4，U1B的1脚接SZ；SZ与图6中的SZ相连；U1B的2脚接Q1B的集电极；Q1B的基极通过R5B接P1.1；Q1B的发射极与U15A的2脚相连、且通过R6B接GND；U15A的1脚接P2.2，P1.1与图6的P1.1相连；P2.2与图6的P2.2相连；U15A的3脚通过R7B与Q2B的基极相连；Q2B的集电极与U2B的负端相连；U2B的正端与+5V相连；Q2B的发射极通过D3B接GND；U1B的3、4、5、6、7、9、12、13、14、15脚悬空；U1B的8脚接GND；U1B的10脚接PWM；PWM与图6的PWM相连；U1B的11脚通过R3B接GND；U1B的16脚接+5V，且通过R4B接P1.1；J1B的1脚接U9B的4脚；U9B的3脚接P1.0；P1.0与图6中的P1.0相连；J1B的3、4脚接R1B的一端，R1B的另一端接D1B的负端；D1B和正端接+5V；R2B与D2B串联起来并接在+5V和GND之间。
根据附图5，RP1J的1脚接+5V，RP1J的2-9、脚分别与U2J的11、6、5、12、4、3、2、1脚、CH1J的5-11脚相连；U2J的8脚接P2.2；P2.2与图6的P2.2相连；CH1J的1脚与U1J的2脚相连；CH1J的2脚与U1J的5脚相连；CH1J的3脚与U1J的6脚相连；CH1J的4-11脚与IN0-IN7相连；CH1J的12脚接GND；CH1J的13脚接MR；CH1J的14脚悬空；U1J的1脚接KAL；U1J的11脚接WE；U1J的3、4、7、8、13、14、17、18脚分别与RP2J的9、8、7、6、5、4、3、2脚相连；RP2J的1脚接+5V；U1J的19、16、15、12、9脚分别通过R1J、R2J、R3J、R4J、R5J接GND；U1J的10脚接GND；U1J的20脚接+5V；IN0-IN7分别与图6中的IN0-IN7相连；AD0-AD7分别与图6中的AD0-AD7相连；面膜键盘电路的SLC1、SLC2、SLC3与CH1J的1、2、3脚相连；面膜健盘电路的IN0-IN7与CH1J的4-11脚相连。
根据附图6，U1Z的15脚接P2.2；U1Z的6、5、7、4、11、10、8、9脚分别与IN0-IN7相连；U1Z的16脚与U17B的4脚相连；U17B的3脚接U7Z的7脚；U7Z的1脚接MR；U7Z的2脚接+5V；U7Z的3、4脚接GND；U7Z的5、6、8、脚悬空；U1Z的3、43、64、14、12、36、68、2、44、42脚接GND；U1Z的67、66脚分别和G1Z的两端及C1Z、C2Z相连；C1Z、C2Z的另外两端接GND；U1Z的1、37脚接+5V；U1Z的39脚接PWM；U1Z的38脚和RP4Z的7脚都接KAL；KAL与图5的KAL相连；U1Z的23脚和RP4Z的9脚都接AP1；AP1和U2Z的2脚相连；U2Z的3脚接A15；A15接U4Z的19脚、图7的U17A的1脚和U16A的2脚；U2Z的5脚接NAP2；NAP2接U17E的10脚；U17E的11脚接AP2，且通过R1Z接+5V；U2Z的6、10、13脚接GND；U2E的11脚接NAP3；NAP3接U17F的12脚；U17F的13脚接AP3，且通过R2Z接+5V；U2Z的14脚接NAP4，NAP4接U9A的2脚；U9A的1脚AP4且通过R3Z接+5V；U2Z的1脚A15并接图7中的U17A的2脚；U2Z的15脚INST接图7中的U16A的1脚和U1Z的63脚；U2Z的4、7、9、12脚分别接图7中U4Z的AR15、AR16、AR17、AR18；U1Z的23、30、31、32脚分别接AP1、AP2、AP3、AP4；U1Z的60、59、58、57、56、55、54、53、52、51、50、49、48、47、46、45脚分别接AD0-AD15；U1Z的40脚接WE；WE接RP4Z的2脚和图7中的U6Z的27脚；U1Z的61脚接RD；RD接RP4Z的3脚、图7中的U6Z的22脚和图7中的U5Z的24脚；U1Z的62脚接LE；LE接RP4Z的4脚、U3Z的11脚和U4Z的11脚；U1Z的24脚接X17；X17接RP4Z的6脚；U1Z的25脚接SZ；SZ与图4的SZ相连；U1Z的13脚接+5V；U1Z的21脚接BUSY；BUSY与图8中的BUSY相连；U1Z的22脚接DATA；DATA与图8中的DATA相连；U3Z的3、4、7、8、13、14、17、18脚分别与图7中的AD8-AD15相接；；U3Z的1、10脚接GND；U3Z的20脚接+5V；U3Z的2、5、6、9、12、15、16、19脚分别接图7中的AR0、AR1、AR2、AR3、AR4、AR5、AR6、AR7；U4Z的3、4、7、8、13、14、17、18脚分别接AD8、AD9、AD10、AD11、AD12、AD13、AD14、AD15；U4Z的1、10脚接GND；U4Z的20脚接+5V；U4Z的2、5、6、9、12、15、16脚分别接图7中的AR8、AR9、AR10、AR11、AR12、AR13、AR14；RP4Z的1脚接+5V。U1Z的18脚接P2.0；P2.0接图2的P2.0；U1Z的17脚接P2.1；P2.1接图2和图4的P2.1；U1Z的28、29、34、35、26、27、33、65、41脚悬空。
根据附图7，U5Z的12、11、10、9、8、7、6、5、27、26、23、25、4、28、29、3、2、30、31脚分别接AR0-AR18；U5Z的22脚接27C040CS；27C040CS接U7B的4脚；U7B的5脚与U16B的4脚及U16A的3脚相连；U7A的1脚与U16B的5脚相连；U16B的6脚接62256CS；62256CS接U6Z的20脚；U7的2脚与U15的11脚相连；U15的12脚接AR14，13脚接AR12；U7A的3脚与U17D的8脚相连；U17D的9脚接UZ6的AR13、；U5Z的1、32脚接+5V；U5Z的16脚接GND；U5Z的13-21脚分别接AD0-AD7；U6Z的10、9、8、7、6、5、4、3、25、24、21、23、2、26、1脚分别AR14；U6Z的28脚接V3.6；U6Z的14脚接GND；U6Z的11、12、13、15、16、17、18、19脚分别接AD0-AD7；RP1Z的1-9脚分别接+5V、AR7、AR6、AR5、AR4、AR3、AR2、AR1、AR0；RP2Z的9、8、7、6、5、4、3、2、1脚分别接AR8-AR14及AR15、+5V；RP3Z的9、8、7、6、5、4、3、2、1脚分别接AD0-AD7和+5V。
根据附图8，+5V与图3中的+5V相连；GND与图3的GND相连；+5.5V与图3的+5.5V相连；DATA与图6的DATA相连；BUSY与图6的BUSY相连。
由于采用了上述方案，本实用新型的工作过程为1、键盘本系统键盘为简单的行列式键盘，线路如原理图5及图6所示，其中IN0-IN7八根输入线与U1Z(CPU)的PO口及八输入与非门U2J的输入引腿相连，并通过上拉电阻与电源相连，U2J的输入引腿和PO口为输入口，一般情况下处高阻态，其电平跟随外部输入发生变化，因此PO口上的电平平时为高、U2J的输出为低；U2J的输出引腿与U1Z(CPU)的外部中断源引腿P2.2相连，当其电平由低变高时就会激发一个外部中断，强制U1Z(CPU)中断当前工作，进入键盘管理中断程序。U1Z(CPU)数据线的低三位AD0、AD1、AD2通过锁存器U1J与SLC1-CLC3三根线输出相连，平时这三根线上的电平应置为低，方法是先将U1Z(CPU)的P2.7置为高电平然后执行写数据命令，数据为零。U2J的输出由于三根输出线都为低电平，故当键盘上任一健被按下输出线与输入线交叉时，总有一输入线电平被拉下，这时U2J因有一输入为低，其输出立即变位高电平，从而激活中断程序识别键值。健值识别方法是依法将三根输出线之一置为低电平，另外两根置为高电平，然后读入PO口状态，若八根引腿有一根为低则将PO口数值和输出值记录下来。经过程序组合转换得到一个键值；若找不到键值则认为是干扰或误操作。
2、显示本系统使用智能液晶终端进行显示，显示终端数据接口为串行数据接口，现用U1Z(CPU)的两根输出I/O口线模拟串行口，将U1Z(CPU)标准输入输出口引腿P1.2和P1.3分别与智能终端的DATA线和BUSY线相连，通信方式为半双工异步通讯，波特率为19200bit/s，数据格式为每字节11位；1个起始位(0)，8个数据位，1个奇偶校验位(0)和1个停止位。具体实现方法是在有内容要显示时，从要显示内容中取出一个字节，按照上述数据格式对其进行移位转换后放入显示缓冲区，然后检测BUSY线的忙(1)闲(0)状态，若空闲则开始发送数据，即将P1.2根据显示数据的各个位的值(1或0)，将P1.2置高电平或低电平，每发送一位的中间持续时间(即软件延时程序的执行时间)约为54us。重复上述操作直到全部内容发送完毕。
3、通讯本机与TAX2型机车安全信息综合监测装置的通讯是U1Z(CPU)串行口通过带电气隔离的RS485接口芯片U1S(MX1480B)与TAX2型机车安全信息综合监测装置通讯记录单元电路的RS485接口进行数据交换，U1Z(CPU)的TXD与U1S(MX14080B)的DI引脚相连，RXD与R0引脚相连，P1.0与DE相连，当DE为高电平时，U1S(MX1480B)数据发送接收引脚A、B为输出态，这时A脚电平跟随DI变化，B脚正好与其相反；DE为低电平时，A、B为高阻态，用来接收数据，其上电平跟随数据线COM2A、COM2B变化。接收数据时，将P1.0置为低电平，这时DE为低电平，A、B为接收态，当A脚电平高于B脚电平200mv时，R0为高该数据位为1，反之为0，通过RXD进入串行口，移位后放入接收寄存器，接收到结束位后将串行口通讯控制寄存器接收完毕标志位置1，通讯中断程序根据此标志位取出数据；发送时，将P1.0置为高电平，DE变为高，A、B便能输出，从将要发送的数据中取出一个字节，根据下面所述数据格式移位变换后放入发送缓冲区，发送出去，在串行口发送数据时TXD引脚电平发生变化，发送1则TXD为高，DI为高，A为高，B为低；发送0时，TXD为低，DI跟着变低，A为低，B为高，通讯方式为多机异步通讯，通讯波特率为28.8Kbit/s，数据格式为1个起始位0，8个数据位，1个地址数据标志位(地址为1、数据为0)，1个停止位1。TAX2为主机，本机与通讯记录单元的其他备用单元同为从机，数据总线为广播式。每个从机都有自己的检测单元号，当TAX2型机车安全信息综合监测装置发送信息时，从机都必须为接收态。在接收到TAX2型机车安全信息综合监测装置的通信命令并接受完数据后方可发送数据。整个过程将U1Z(CPU)的串行通讯口设为中工作模式，当有数据通过U1S(MX1480B)传送到串行口时，就会激活通讯中断程序，中断服务程序根据通讯协议取出数据，接收完毕后，再根据通讯协议将要发送的数据发送出去。
权利要求1.铁路机车乘务员信息提示装置，包括数据接收与传送电路、电源电路、声光指示与报警电路、键盘电路、中央处理单元电路、液晶显示电路所组成，其特征在于可与铁路机车上的安全信息综合监测装置相连接的数据接收与传送电路的信号输出端与中央处理单元电路的信号输入端相连接，中央处理单元电路的发送信号输出端与数据接收与传送电路的发送信号输入端相连接，键盘电路的信号输出端与中央处理单元电路的信号输入端相连接，中央处理单元电路的声光指示与报警和液晶显示电路的信号输出端分别声光指示与报警和液晶显示电路的信号输入端相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种铁路机车乘务员信息提示装置,其特征在于可与铁路机车上的安全信息综合监测装置相连接的数据接收与传送电路的信号输出端与中央处理单元电路的信号输入端相连接,中央处理单元电路的发送信号输出端与数据接收与传送电路的发送信号输入端相连接,键盘电路的信号输出端与中央处理单元电路的信号输入端相连接,中央处理单元电路的声光指示与报警和液晶显示电路的信号输出端分别声光指示与报警和液晶显示电路的信号输入端相连接。具有可供铁路机车乘务人员随时、方便、准确地查阅各种有关资料的铁路机车乘务员信息提示装置。
文档编号G06F13/00GK2491896SQ0126146
公开日2002年5月15日 申请日期2001年9月5日 优先权日2001年9月5日
发明者王志民, 徐世龙, 殷曙光 申请人:济南畅为电气科技有限公司