一种教学用铁路无源应答器读写装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种教学用铁路无源应答器读写装置，包含：电源模块、语音模块、触摸屏显示模块、微处理器模块、信号调理模块、报文解析模块、数据存储模块、通信模块和应答器写数据模块。所述的电源模块为其它模块提供电源；所述的语音模块、触摸屏显示模块、信号调理模块、报文解调模块、数据存储模块、通信模块、应答器写数据模块与微处理器模块相连；所述的信号调理模块并与报文解调模块相连。采用本实用新型公开的方法实现了对铁路无源应答器数据读写，方便信号工对应答器进行日常维护，方便教学。
【专利说明】—种教学用铁路无源应答器读写装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轨道交通信号设备和教学仪器，特别涉及一种教学用铁路无源应答器读写装置。
【背景技术】
[0002]铁路无源应答器目前用于高速铁路、准移动闭塞和移动闭塞地铁信号系统中，是一种用于地面向列车传输信息的点式设备。目前的铁路无源应答器读写装置为国外大公司垄断，价格昂贵，且体积庞大，比较笨重，又由于铁路无源应答器分布于铁路沿线，因此铁路无源应答器读写装置不便携带，给铁路无源应答器设备日常检修工作带来诸多不便。
[0003]国外公司的铁路无源应答器报文读写装置只能读出应答器报文数据，由于报文数据量很大，报文有1023个位(或341个位)，其中有913位(或231位)用户报文，3位控制报文，12位扰码报文，10位额外修正报文和85位校验报文，所以需要通过串行通信线将数据发送给PC机，PC机上有专用解析软件对报文信息进行翻译，信号工一般无法在现场得知铁路无源应答器报文含义。此外，由于高等学校无法从国外购买铁路无源应答器读写设备，无法给学生演示设备操作，也给教学带来了不便。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种教学用铁路无源应答器读写装置。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:一种教学用铁路无源应答器读写装置，包含电源模块11、语音模块12、触摸屏显不模块13、微处理器模块14、信号调理模块15、报文解析模块16、数据存储模块17、通信模块18、应答器写数据模块19。所述的电源模块与语音模块、触摸屏显示模块、微处理器模块、信号调理模块、报文解析模块、数据存储模块、通信模块和应答器写数据模块连接并提供5V、3.3V、1.2V工作电源，电源模块由12V锂电池提供电能。所述的语音模块提供语音报警信息。所述的触摸屏显示模块用来提供人机交互功能，实现虚拟键盘操作，并提供彩色显示人机交互界面。所述的微处理器模块用来通过触摸屏接收用户指令信息，经过解析后通过微处理模块中单片机ATmegal28的其中一个串行接口，与报文解析模块中的FPGA芯片通信，并通过SPI总线将结果存储到数据存储模块中的SD卡里。所述的信号调理模块用来为地面铁路无源应答器提供一个激励电信号，使铁路无源应答器得电从而启动工作，然后从铁路无源应答器内部线圈感应FSK信号，经调理电路整形出一串方波信号。所述的报文解析模块是按照欧洲铁路无源应答器报文解码协议(FFFS)对信号调理模块处理的一串方波信号进行解析，解析出用户报文、控制报文、扰码报文、额外修正报文和校验报文。所述的数据存储模块是将报文解析模块解析出来的报文数据存储在SD卡中或将PC机安装的专用报文编写软件传送来的报文数据存储到SD卡中。所述的通信模块买现PC机与微处理器模块的串行通信，最终将PC机上安装的专用报文编写软件所生成的报文数据传送到SD卡中。所述的应答器写数据模块用于将PC机发来的新报文数据通过ASK的方式写入铁路无源应答器中。
[0006]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:采用大彩色触摸屏显示，操作简单方便，能帮助信号工快速辨识铁路无源应答器信息。电路结构简单，系统安全可靠，成本低廉，能满足一般性教学应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型的结构示意图；
[0008]图2为本实用新型的信号调理模块15框图；
[0009]图3为本实用新型的报文解析模块16框图；
[0010]图4为本实用新型的应答器写数据模块19框图；
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。本实用新型仅仅是对本实用新型实施方式的描述，并不对本实用新型的范围有任何限制。
[0012]实施例1
[0013]如图1所示，一种教学用铁路无源应答器读写装置，包含电源模块11、语音模块12、触摸屏显示模块13、微处理器模块14、信号调理模块15、报文解析模块16、数据存储模块17、通信模块18、应答器写数据模块19。所述的电源模块11为其他模块提供电源；所述的语音模块12中核心芯片采用NY3P010A语音芯片，该语音芯片与微处理器模块14中的单片机连接；所述的触摸屏显示模块13采用4.3时TFT彩色液晶屏和电阻式触摸屏，核心控制芯片为MD043SD，该芯片与微处理器模块14中的单片机连接，并由单片机控制；所述的微处理器模块14核心芯片是一款单片机,型号为ATmegal28 ;所述的信号调理模块15与报文解析模块16连接，信号调理模块15由两部分电路组成，一是产生27.095MHz电源信号的电路，二是分离铁路无源应答器发来的3.9MHz与4.65MHz信号的电路，为后级报文解析模块16提供一串方波信号；所述的报文解析模块16，其核心芯片是一片FPGA，把信号调理模块15传送过来的一串方波信号解析出1023位的报文，并通过RS232串行通信口循环地输出给微处理器模块14 ;数据存储模块17存储器为SD卡，SD卡以SPI通信方式与微处理器模块14中的单片机连接；所述的通信模块18采用USB转RS232芯片TF2015与微处理器模块14中的单片机连接，然后通过USB接口输出；所述的应答器写数据模块19通过RS232接口及I/O 口与微处理器模块14中的单片机连接，主要由一片FPGA和ASK调制与功放电路完成其功能。
[0014]如图2所示，为本实用新型的信号调理模块15框图。所述的信号调理模块15主要包含:晶振151，功率放大电路152，电源耦合天线153，积分比较整形电路154，带阻滤波电路155，带通滤波电路154，FSK耦合天线154。
[0015]如图3所示，为本实用新型的报文解析模块16框图。所述的报文解析模块16主要包含:非相干FSK解调子模块161，CRC校验子模块162，同步报文检查子模块163，RAM子模块164，报文有效性检查子模块165，报文翻转子模块166，反转解扰子模块167，RAM子模块168和RS232通信子模块169。报文解析模块16的核心芯片为FPGA，其型号为EPF10K20TC144-4。
[0016]如图4所示，为本实用新型的应答器写数据模块19框图。所述的应答器写数据模块主要包含:9MHz方波发生器191，滤波电路192，功放电路193，编程电源耦合线圈194，RS232接口电路195，ASK调制电路196，功放电路197和ASK耦合线圈198。其中，ASK调制速率为564.48kbps，载波信号为27.095MHz。
[0017]以上所述，仅以本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可想轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之类。因此，本实用新型的保护范围应该以权力要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种教学用铁路无源应答器读写装置，其特征在于，包含:电源模块、语音模块、触摸屏显示模块、微处理器模块、信号调理模块、报文解析模块、数据存储模块、通信模块和应答器写数据模块，所述的电源模块为其它模块提供电源；所述的语音模块与微处理器模块相连；所述的触摸屏显示模块与微处理器模块相连；所述的信号调理模块与报文解析模块相连；所述的报文解析模块核心芯片通过RS232串行通信口与微处理器模块相连，并通过I/O与信号调理模块相连；数据存储模块通过SPI通信接口与微处理器模块相连；所述的通信模块通过USB转RS232芯片与微处理器模块相连，经USB接口输出；所述的铁路无源应答器写数据模块通过RS232接口及I/O 口与微处理器模块中的单片机相连。
2.根据权利要求1所述的教学用铁路无源应答器读写装置，其特征在于:所述的信号调理模块主要包含:晶振，功率放大电路，电源耦合天线，积分比较整形电路，带阻滤波电路，带通滤波电路，FSK稱合天线。
3.根据权利要求1所述的教学用铁路无源应答器读写装置，其特征在于:所述的报文解析模块主要包含:非相干FSK解调子模块，CRC校验子模块，同步报文检查子模块，两个RAM子模块，报文有效性检查子模块，报文翻转子模块，反转解扰子模块和RS232通信子模块。
4.根据权利要求1所述的教学用铁路无源应答器读写装置，其特征在于:所述的报文解析模块主要采用FPGA实现。
5.根据权利要求1所述的教学用铁路无源应答器读写装置，其特征在于:所述的应答器写数据模块主要包含:9MHz方波发生器、滤波电路、功放电路、编程电源耦合线圈、RS232接口电路、ASK调制电路、功放电路和ASK耦合线圈，其中，ASK调制速率为564.48kbps，载波信号为27.095MHz ο
【文档编号】G06F3/0488GK203930889SQ201420151100
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】杨进, 杨城, 于淑萍, 骆燕胜, 徐彩霞 申请人:南京铁道职业技术学院