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摘要:为了 对机车运行中的数据和一些故障信息进行实时显示,本文设计了-种在机车故障诊断系统中使用的司机室显示+ m) }$ |6 Q/ P6 M- C$ x
屏装置。介绍了该装置的工作原理、硬件的实现和软件设计流程。该装置以带CAN控制器的高性能单片机P87C591为主控& o, g+ R C" b* @# a
制器，负责机车运行中数据的采集、传输、存储,进行数据分析后实现信息显示。试验结果表明该显示装置操作方便，性能稳
, i% T# d5 ], K定,能够正确及时地对机车的故障状态进行显示。
# n; @: ^8 {6 p$ l5 L& D) s+ D1 r# j4 j% V e! g0 u
关键词:单片机;显示屏;故障诊断系统
& E& _) R9 Q7 S, T) G0 O) l" g0 g1 S' o
0引.言
& X" ^- `, }1 `$ f随着列车重载技术的不断发展,机车故障诊断系统的
5 ]; s* M, `1 m4 s8 R+ t+ H) b性能对列车运行安全的影响也越来越大。利用显示屏对. ?% V; x9 J" y9 J! J1 s
机车运行中的各种数据.状态和故障信息进行实时的显示
( W* U2 n2 j2 `/ S0 A* \3 U1 S ^& J会极大的增加机车故障诊断系统的实用性,同时更利于司
4 Y9 E5 a. l8 }7 R: _' v机进行规范和安全的操作。本系统是基于重联机车故障6 O4 o0 \+ m( E7 l8 T
诊断系统设计的显示装置,对故障诊断系统采集到的数据* S# o. s: A5 b6 Y3 s6 b% x
和检测到的故障进行实时的显示。当机车发生故障时,-一 v# ]7 \# _3 I
方面数据采集模块把当时的状态信息记录下来,另一方面
. @& S8 G) L$ P5 t+ m4 I- b" U可以通过司机室的显示屏及时地提醒司机采取相应的措
+ M, b- y; ?% v" k( { N* D! a施。当机车回到机务段后，检修人员可以通过故障诊断系
# i# ~* N3 a6 r8 F( |; J统上的USB接口进行数据转存,利用地面专门的分析软! D/ V0 ~6 \3 V) z& E$ Z
件找出故障的原因。该装置对于机车数据的采集、故障诊
/ ? M+ e" A+ B9 i7 |断和司机的安全操作具有重要意义。1硬件配置及各 部分功能
8 G+ s; [! }1 Y, d' G1.17 A- j$ ~* Y, _% ~1 N3 a& k
系统硬件原理图$ o3 x/ C( Q$ Q- P. f! x. S
系统基于重联机车故障诊断系统,在主控机车司机室 I& I% m! h% B) \' x1 h
内配置故障诊断系统显示装置。显示部分电路主要由单
" I, n+ \8 a2 A% c片机电路、KTM8808模块,液晶显示器,键盘等组成,其系
/ ~+ Q. }# k: h4 m/ T' t统配置原理框图如图1所示。1.2 单片机" I9 o( M, L/ J0 h$ h3 c
单片机选用的是Philis公司的P87C591。P87C5914 X. y- l) M, _3 W
是一个高性能微控制器,具有片内CAN控制器。它采用3 M7 h5 E+ ]9 ]8 u" [
了强大的80C51 指令集并包括了Philips半导体
# B' Y$ o4 c0 V% B2 FSJA1000CAN控制器的PeliCAN功能。改进的1:1内部
) l1 K6 p/ Y1 o" i时钟预分频器在12MHz外部时钟速率时实现500ns指! O6 a! J& Z8 F# `+ K5 g. ^- L
令周期。有一个内部看门狗定时器。一个RS232串., M. S( y$ X4 o8 I
行口。
, {1 j1 D* G7 ?+ u2 J$ P1.3显示控制电路
' h, f# c% ~1 P" K; R显示信息通过CAN总线接收,显示输出由P87C591# p+ p7 ]# B( o6 R9 s
芯片TXD脚通过增加驱动后接至KTM8808模块的; x+ U$ U( w ~
RXD脚。采用8279接收键盘信息,以中断方式通知单+ n9 a# x# q( d# ^) V: }
片机。; g4 R N, c% R' P3 U( |3 c! w
1.4 KITM8808 模块) o1 K& n% S* d8 [( }
KTM8808为通用视频中西文字符显示模块,是为低
+ E+ r3 \! G! t( l) \成本高性能的解决字符转换为视频显示而设计的。本模! W6 g2 s1 m2 s4 s
块接上标准视频显示器,接收RS232串口传来的汉字和8 U- |7 [# n( B' e0 M
控制信息,就可在视频显示器上显示分辨率为80列12行) Y. _) P* ]& _9 k) \
的汉字。单片集成了CPU.外设控制器、VGA控制器等,! v& M `* n' ~; X+ B8 C; g
只需外接存储器,插上键盘、显示器,就可显示分辨率从
7 h. L' ^. y) h. c( W8 [# \3 W1 Q320X240到1024X 768的汉字信息。
0 L* |7 j" r' fKTM8808模块性能指标:
$ [+ X4 q$ p: @( [(1)串口波特率:19200 kb/s;
9 c+ H8 m/ z h. X3 t1 ?(2)串口电平:TTL电平;6 r' h$ m; Y' H- ?+ {6 t. S+ h
(3)VGA显示分辨率: 640X450;
4 j" L8 T$ ]1 b9 _8 m(4)字符显示数:西文80X25,汉字40X25; `5 z& T. i+ ]* M
(5)VGA显示行频:37.5 kHz, VGA显示场频:71.2 Hz。
8 c) \0 b+ M- ^ u1.5液晶显示器- h( X% h$ b& {
由于司机室内部空间有限,考虑到实现系统的基本功+ f7 o0 C6 h# p+ m" N+ u/ G9 b
能,并达到节约成本的目的,采用10.4寸液晶显示器。. B. z' p8 `8 U5 h
1.6 键盘和8279芯片
6 O: t, F! R) j1 |$ L: H6 _键盘为5键制，分别定义为:功能键,确认键,取消键，8 q2 v3 I5 M S, Z+ j4 m1 I7 L! Y
上翻键,下翻键。8279是可编程的键盘、显示接口芯片。" m S+ y/ ~/ d+ c l0 I- l
它既具有按键处理功能,又具有自动显示功能。8279 内
% s' |) c3 k5 p- O8 [部有键盘FIFO(先进先出堆栈)/传感器。该芯片能自动
" J# T# g/ C) ?5 C( g; C! V消抖并具有双键锁定保护功能。$ O$ e. r2 I# D( j
2主要功能和软件实现- h5 J# U- }" o1 B- s0 w7 s6 {6 W
0 @! ^1 t" l$ q7 U$ A* |, C, p1 b- B) C8 E: H8 O$ m2 B
附件下载：- ~, e7 K- Q$ c; b0 r% t1 l& v$ m
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发表于 2020-3-12 08:48
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