专利名称：基于can接口的列车运行数据记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种列车运行数据记录仪，尤其涉及利用CAN网络系统获取列车 运行数据，通过SD卡存储和USB接口导出数据到笔记本电脑的记录仪。
背景技术：
CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛 的现场总线之一。CAN可提供高达IMbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。 另外，硬件的错误检定特性也增强了 CAN的抗电磁干扰能力。CAN是一种多主方式的串行通 讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错 误。当信号传输距离达到IOKm时，CAN仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。由于CAN 总线具有很高的实时性能，因此，CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领 域中得到了广泛应用。CAN通讯协议主要描述设备之间的信息传递方式。CAN层的定义与开放系统互连 模型(OSI) —致，定义了模型的最下面两层物理层和数据链路层。CANopen协议是CAN-in-Automation(CiA)定义的标准之一。它是CAN的应用层 协议。大多数重要的设备类型，例如数字和模拟的输入输出模块，驱动设备，操作设备，控制 器，可编程控制器或编码器，都在称为“设备子集”的协议中进行描述。设备子集定义了不 同类型的标准设备及其相应的功能。依靠CANopen协议集的支持，可以对不同厂商的设备 通过总线进行配置和系统重构。由于CAN网络技术是国际上许多大公司采用的工业现场网络技术，使用范围愈加 广泛，而列车运行数据的存储及导出又是对列车调试、维护、检修中的一项重要的工作。因 此一种能够记录列车运行数据并能够导出到笔记本上进行分析的数据记录仪的研制是必 要的。发明内容为实现上述技术问题，本实用新型设计一种基于CAN网络的列车运行数据记录仪 既顺应发展趋势又具有很强的实用性。这种数据记录仪能够记录列车的运行数据并在适当 的时候导出到笔记本电脑上进行相应的分析。其具体技术方案是这样的一种基于CAN网络的列车运行数据记录仪，包括CAN收发器、主控器模块、USB接口 电路和SD卡存储单元；所述的CAN收发器输入端连入CAN总线，输出端接在主控器模块的 主控制芯片AT91SAM7A3的串行数据输出线TX与串行数据输入线RX上；所述的USB接口电 路输入端连接在主控芯片AT91SM7A3的USB接口处，输出端连接在USB总线上；所述的SD 卡存储单元输入端连接在主控芯片AT91SM7A3的多媒体卡接口处，输出端连接在SD卡插槽 上。所述的CAN收发器采用PCA82C250型收发器，通过内部总线形式连接在CAN总线与主 控芯片AT91SM7A3之间。[0009]本实用新型的有益效果是将其接入CAN列车网络中就可完成列车运行数据的记 录工作，并在需要的时候可以导出到笔记本电脑上进行分析。其优点是安装方便，操作简 单，使用可靠，是在列车控制网络化的大环境下应运而生的新产品。
本实用新型有2幅附图图1为本实用新型的结构框图；图2为本实用新型的CAN收发器PCA82C250电路图；具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。本实施例基于CAN网络的列车运行数据记录仪，包括CAN收发器、主控器模块、USB 接口电路和SD卡存储单元；所述的CAN收发器输入端连入CAN总线，输出端接在主控器模 块的主控芯片AT91SAM7A3的串行数据输出线TX与串行数据输入线RX上；所述的USB接口 电路输入端连接在主控芯片AT91SM7A3的USB接口处，输出端连接在USB总线上；所述的SD 卡存储单元输入端连接在主控芯片AT91SM7A3的多媒体卡接口处，输出端连接在SD卡插槽 上。所述的CAN收发器采用PCA82C250型收发器，通过内部总线形式连接在CAN总线 与主控芯片AT91SM7A3之间。在本实施例中，CAN总线通过CAN收发器PCA82C250的CANL和CANH引脚，把数据 信号连入本系统内；CAN收发器PCA82C250输出端通过与主控芯片AT91SAM7A3的串行数据 输出线TX、串行数据输入线RX连接，把总线信号传入主控芯片AT91SAM7A3内；AT91SAM7A3 主控制器是整个设备的核心部分，完成了数据存储的功能控制。AT91SAM7A3是32位ARM7系列微控制器中的一员，集成有CAN控制器。片上有256K 字节高速Flash和3 字节SRAM和全套外围设备，包括两个2. OB CAN控制器，以及一整套 使外围设备组件数量最少的功能单元。该微处理器中的片内Flash存储器可以有JTAG-ICE 接口系统内编程。内置锁定位可以保护固件，防止其被误覆盖。AT91SAM7A3的片内Flash模块共IOM页，每页256字节。一共65536个32位字。 Flash模块包括一个256字节的写缓存，可通过32位的接口访问。当Flash不能读写或访 问时，其将自动进入待命模式。USB接口电路用于与主机系统的USB接口连接，从而把存储在SD卡存储单元中的 数据通过USB接口传到笔记本电脑上，通过笔记本电脑的分析软件进行运行数据的分析； SD卡存储单元负责存储从CAN网络上接收到的列车运行数据。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用 新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求1. 一种基于CAN网络的列车运行数据记录仪，其特征在于包括CAN收发器、主控器模 块、USB接口电路和SD卡存储单元；所述的CAN收发器输入端连入CAN总线，输出端接在主 控器模块的主控制芯片AT91SAM7A3的串行数据输出线TX与串行数据输入线RX上；所述的 USB接口电路输入端连接在主控芯片AT91SM7A3的USB接口处，输出端连接在USB总线上； 所述的SD卡存储单元输入端连接在主控芯片AT91SM7A3的多媒体卡接口处，输出端连接在 SD卡插槽上；所述的CAN收发器采用PCA82C250型收发器，通过内部总线形式连接在CAN总 线与主控芯片AT91SM7A3之间。
专利摘要一种基于CAN网络的列车运行数据记录仪，CAN收发器输入端连入CAN总线，输出端接在主控制芯片AT91SAM7A3的串行数据输出线TX与串行数据输入线RX上；所述的USB接口电路输入端连接在主控芯片AT91SM7A3的USB接口处，输出端连接在USB总线上；所述的SD卡存储器输入端连接在主控芯片AT91SM7A3的多媒体卡接口处，输出端连接在SD卡插槽上。所述的CAN收发器采用PCA82C250型收发器，通过内部总线形式连接在CAN总线与主控芯片AT91SM7A3之间。由于CAN总线具有很高的实时性能，因此，CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。
文档编号H04L12/40GK201828970SQ20102055933
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者吴涛, 宁寿辉, 张福景, 李砾工 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心