专利名称：机车、动车组电气调试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型所述的机车、动车组电气调试装置涉及一种电气系统的调试装置。
背景技术：
目前铁路车辆调试技术是一种基于计算机技术、网络控制技术、调试诊断 技术等于一身的综合技术，可以在机车、动车组、城市轨道车辆等的生产调试 过程中，帮助调试人员提高调试速度、快速判断故障点，进而提出解决方案。
以往我国设计生产的铁路机车、动车组、城市轨道车辆等的控制系统比较 简单，硬线连接也较少，生产调试过程中也没有过多繁杂手续，调试装置的使 用比较单一，故障率也较低，因此在电力机车、动车组、城市轨道车辆等的生 产调试过程中一直采用传统的手工査线方式，这导致了铁路车辆调试技术在我 国的发展一直很慢。
直到最近两年，随着国外动车组、电力机车等先进技术引进后，国内所生 产的铁路机车、动车组及城市轨道车辆的控制系统变得日益复杂，线路连接繁 杂而且生产批量较大，手工査线方式已经不能满足现代化生产的要求，调试技 术己经成为制约产品生产的瓶颈。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设 计一种新型的机车、动车组电气调试装置，从而克服现有技术中所存在的问题 是十分必要的。 发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种新 型的机车、动车组电气调试装置，从而解决铁路机车、动车组及城市轨道车辆 生产制造过程中，手工査线方式不能满足现代化生产的要求，调试技术已经成 为制约产品生产的瓶颈等问题。本发明所述的机车、动车组电气调试装置包括
ARM7处理器电路、IO接口电路、上位机接口电路、电源和显示电路。ARM7 处理器通过JTAG接口或RTL8019S以太网控制器、RJ45以太网接口和上位机 相连接。通过RS232转换电路、9针D型串行接口与IO接口电路相连接。并通过插口分别和LED显示器、LCD液晶显示屏、FLASH16Mbit存储器和 SRAM4Mbit存储器相连接。ARM7处理器选用PHILIPS公司的LPC2292芯片。 RS232转换电路采用SP3232E芯片。ARM7处理器还嵌入了 pC/OS-II嵌入式实 时操作系统、用户定制软件、诊断分析软件、LCD显示驱动软件。
本实用新型的目的是提供一种具有快速调试性能、数据下载性能、集成诊 断性能和在线调试性能于一体的新型智能调试装置。
本实用新型的技术解决方案是这样实现的 一种机车、动车组电气调试装 置，包括主处理器电路、IO接口电路和上位机接口电路，处理器电路通过IO接 口电路与待调试系统硬线连接互通。
其中所述的主处理器电路包括ARM7核处理器、电源电路，电源电路为整 个主处理器单元进行供电。
IO接口电路用于将被调试系统的硬线集中，并进行编码，然后通过RS232 接口电路送入微处理器，这样即使接口的线路再复杂也能通过该电路与微处理 器进行互联，方便实用。
上位机接口电路用于刷写该调试装置的调试程序，调试不同的设备时或者 当待调设备的设计进行改动时，都需要对调试程序进行及时修改，上位机接口 电路就提供了这样一个通道，通过该端口就可以将调试程序进行刷新，通过简 单的编程，使得应用更加灵活，具有通用性。
进行快速线路调试时，将外部线路信号集中于IO设备，IO端口的对外插头 均进行编号，通过IO接口单元进行编码控制，最终将编码后的信号通过RS232 接口送入ARM主控单元，系统对采集的信号与预设数据进行比较，得出线路故 障点，并且在LCD显示屏上进行显示，针对不同的待调试设备需要预设不同的 数据，在进行调试时，进行数据的选择，实现了调试装置的通用性。
数据下载性能，该调试装置具备RS232接口、以太网网口，可以通过以上 两个接口将被调试系统的运行参数、故障信息等从上位机下载到本装置上，为 线路检査提供依据，可通过与预置信息的比较得出系统潜在的故障，并且本装 置将自动提出一种维护建议。
所述的装置上还嵌入了 nC/OS-II嵌入式实时操作系统及用户定制的调试软
件包，其中所述的pC/os-n嵌入式实时操作系统完成任务调度、内存管理、任务间通信、任务的同步与互斥，中断管理和定时器功能。在一个有操作系统做 支撑的平台上，程序的运行更加方便。用户定制的调试软件包用于将被调试系 统的线路信息、故障分析数据等信息载入该调试装置，软件包其实就是针对不 同待调试设备的预设数据。
机车、动车组电气调试装置仅需进行简单的功能定制后，就能大幅度的提 高调试速度，丰富的显示界面更加直观，尤其在大批量生产过程中更能体现出 本调试装置的优越性。该调试装置的研制成功标志着我国在铁路机车车辆领域 的调试技术又上了一个大的台阶。
与现有技术相比较，本实用新型的优点在于
(1) 克服了调试工人手工查线效率低下、易出错、故障点难以排査等缺点， 能够大幅度的提高了调试速度，快速找到故障点、节约时间，并提出解决方案。
(2) 便携式设计，可以到现场进行快速故障检测。
(3) 可用于机车、动车组、城市轨道车辆等领域，也可用于线路复杂、生 产量较大的其他设备的生产调试领域。
本实用新型共有九张附图，其中
图1是机车、动车组电气调试装置原理框图2是2、机车、动车组电气调试装置软、硬件结构框图3是以太网接口电路；
图4是RS232接口电路； 图5是JTAG接口电路； 图6是LPC2292核心处理器电路； 图7是SRAM/FLASH接口电路； 图8是LCD模块接口电路； 图9是电源电路。
具体实施方式
本实用新型的具体实施例如附图1所示，包括ARM7处理器电路、IO接口 电路、上位机接口电路、电源和显示电路。ARM7处理器通过JTAG接口或 RTL8019S以太网控制器、RJ45以太网接口和上位机相连接。通过RS232转换电路、9针D型串行接口与IO接口电路相连接。并通过插口分别和LED显示 器、LCD液晶显示屏、FLASH16Mbit存储器和SRAM4Mbit存储器相连接。
ARM7核处理器是该调试装置的核心，运行pC/OS-II嵌入式实时操作系统， 负责数据采集比较、自动较线等功能。其中所述的ARM7核处理器选用PHILIPS 公司的LPC2292芯片，LPC2292是一款基于ARM7TDMI-S核，支持实时仿真 和跟踪的CPU，并带有256 KB嵌入的高速Flash存储器。有多达112个通用IO 接口 (可承受5V电压)。RS232电平转换采用SP3232E芯片。以太网控制器采 用RTL8019AS。装置中使用了 ARM公司提出的标准20脚JTAG仿真调试接口 。 LCD采用普通彩色液晶面板。
上位机接口电路是实现该装置与上位机进行通信的通道，可通过JTAG接口 或者以太网控制器、以太网接口进行定制应用程序及外围设备程序的烧写，和 将故障数据或诊断结果上传至上位机。
IO接口电路用于将被调试装置的接线信号采集进入ARM7核处理器电路， IO接口电路由电源、普通51单片机、RS232接口等构成，在进行线路通断性、 接地性调试时，通过RS232接口与主处理器电路连接，对内插头统一编号，对 外根据不同的调试位置设计成与之相配合的插头。
在对待调试设备进行故障诊断时，通过RS232接口与待调试设备相连(在 设计中预留)，将系统运行数据进行采集、对比，得出运行状态结论，保存在主 处理器中的FLASH内，可通过JTAG接口或以太网口将该诊断数据传至上位机。
本实用新型运行pC/OS-II嵌入式实时操作系统、用户定制软件、诊断分析 软件、LCD显示驱动软件。
pC/OS-II嵌入式实时操作系统完成任务调度、内存管理、任务间通信、任 务的同步与互斥，中断管理和定时器功能。
用户定制软件用于植入线路信息、状态信息、预置状态等数据，由C语言 编写完成。
LCD显示驱动软件用于LCD屏的显示驱动。由汇编语言完成。 本发明所述的图3到图9是框图中有关框的电路图。
权利要求1、一种机车、动车组电气调试装置，包括ARM7处理器电路、IO接口电路、上位机接口电路、电源和显示电路；其特征在于ARM7处理器通过JTAG接口或RTL8019S以太网控制器、RJ45以太网接口和上位机相连接；通过RS232转换电路、9针D型串行接口与IO接口电路相连接；并通过插口分别和LED显示器、LCD液晶显示屏、FLASH16Mbit存储器和SRAM4Mbit存储器相连接。
2、 根据权利要求1所述的机车、动车组电气调试装置，其特征在于ARM7 处理器选用PHILIPS公司的LPC2292芯片。
3、 根据权利要求1所述的机车、动车组电气调试装置，其特征在于RS232 转换电路采用SP3232E芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种机车、动车组电气调试装置，包括ARM7处理器电路、IO接口电路、上位机接口电路、电源和显示电路；其特征在于ARM7处理器通过JTAG接口或RTL8019S以太网控制器、RJ45以太网接口和上位机相连接；通过RS232转换电路、9针D型串行接口与IO接口电路相连接；并通过插口分别和LED显示器、LCD液晶显示屏、FLASH16Mbit存储器和SRAM4Mbit存储器相连接；本实用新型应用于产品生产过程中的调试环节及故障查找环节，具备集成诊断功能、在线调试功能。并提供相应解决方案提示。广泛应用于动车组、铁路机车、铁路列车、地铁列车和城市轨道交通车辆等生产调试领域。
文档编号G01R31/00GK201255752SQ20082001327
公开日2009年6月10日 申请日期2008年6月2日 优先权日2008年6月2日
发明者跃 于, 任宝兵, 宁寿辉, 谭雷雨 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心