CN201820276U - 旅客列车车厢信息显示记录仪 - Google Patents

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胡秉谊
赵岩
童奥
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Abstract

旅客列车车厢信息显示记录仪，属于列车车辆与客运服务领域。采用嵌入式***，在微控制器的处理下，用温湿度传感器监测列车车厢温湿度信息；用GPS模块监测列车运行速度信息、列车位置信息和列车到站信息；用三轴加速度传感器监测旅客列车的晃车信息，并用于分析晃车发生原因；用液晶显示屏显示所需信息，用Flash存储器存储所需信息。本实用新型是小体积的列车车载装置，安装在旅客列车车厢内，为旅客提供列车车厢相关信息，并对列车运行的异常情况进行记录。

Description

旅客列车车厢信息显示记录仪
技术领域
本实用新型涉及一种自动监测旅客列车车厢环境信息和列车运行状态，为旅客提供信息服务的显示记录仪，属于列车车辆与客运服务领域。
背景技术
目前，公知的列车车厢中，只有一个小体积的玻璃温度计，显示不清晰，查看不方便，并且旅客列车车厢中没有湿度和列车运行速度的测量与显示装置；列车途经地区和到站信息，由播音员或乘务员人工播报，耗费人力；监测列车运行状态的车载晃车仪数量少，成本高，不能长时间记录相关信息。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种小体积、低成本、低功耗，便于安装的旅客列车车载装置，监测和显示旅客列车车厢温湿度信息、列车运行速度信息、列车位置信息和列车到站信息；监测旅客列车的晃车信息，分析晃车发生原因，对列车运行的异常情况进行记录。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：旅客列车车厢信息显示记录仪，它包括：微控制器型号为ATmega128L、GPS模块型号为GS-216M、温湿度传感器模块型号为SHT10、三轴加速度传感器模块型号为ADXL335、第一FLASH存储器模块型号为AT45DB161D-SU、第二FLASH存储器模块型号为AT45DB161D-SU、液晶显示模块型号为GTV280MBQD-04和按键板。它们之间的连接：
微控制器的RXD1/INT2管脚与GPS模块的TXA管脚连接，微控制器的TXD1/INT3管脚与GPS模块的RXA管脚连接。
微控制器的SDA/INT1管脚与温湿度传感器模块的DATA管脚连接，微控制器的SCL/INT0管脚与温湿度传感器模块的SCK管脚连接。
微控制器的ADC0管脚与三轴加速度传感器模块的Xout管脚连接，微控制器的ADC1管脚与三轴加速度传感器模块的Yout管脚连接，微控制器的ADC2管脚与三轴加速度传感器模块的Zout管脚连接。
微控制器的MOSI管脚与第一FLASH存储器模块的SI管脚连接，微控制器的MISO管脚与第一FLASH存储器模块的SO管脚连接，微控制器的SCK管脚与第一FLASH存储器模块的SCK管脚连接，微控制器的OC1B管脚与第一FLASH存储器模块的
Figure BDA0000029307460000021
管脚连接，微控制器的OC0管脚与第一FLASH存储器模块的管脚连接。
微控制器的MOSI管脚与第二FLASH存储器模块的SI管脚连接，微控制器的MISO管脚与第二FLASH存储器模块的SO管脚连接，微控制器的SCK管脚与第二FLASH存储器模块的SCK管脚连接，微控制器的OC1B管脚与第二FLASH存储器模块的
Figure BDA0000029307460000023
管脚连接，微控制器的OC1A管脚与第二FLASH存储器模块的
Figure BDA0000029307460000024
管脚连接。
微控制器的AD0-AD7管脚分别与液晶显示模块的DB0-DB7管脚连接，微控制器的A8-A15管脚分别与液晶显示模块的DB10-DB17管脚连接，微控制器的XCK1管脚与液晶显示模块的
Figure BDA0000029307460000025
管脚连接，微控制器的T1管脚与液晶显示模块的RS管脚连接，微控制器的T2管脚与液晶显示模块的
Figure BDA0000029307460000026
管脚连接，微控制器的
Figure BDA0000029307460000027
管脚与液晶显示模块的
Figure BDA0000029307460000028
管脚连接，微控制器的
Figure BDA0000029307460000029
管脚与液晶显示模块的
Figure BDA00000293074600000210
管脚连接。
微控制器的ADC7/TD1管脚、ADC6/TDO管脚、ADC5/TMS管脚分别与按键板的TDI按键、TDO按键、TMS按键连接。
旅客列车车厢信息显示记录仪，安装在专用的盒体内，盒体固定在车厢上，并将GPS模块固定在盒体上。
旅客列车车厢信息显示记录仪，采用嵌入式结构，由4.1V锂电池为整个装置供电，并由USB接口给锂电池充电。
温湿度传感器模块采集到的信号，通过微控制器的处理，得到旅客列车车厢温湿度的数据。GPS模块接收到的信号，通过微控制器的解码，得到时间、列车速度和列车位置的数据；列车位置数据结合预存在第一、第二FLASH存储器中的地图信息，为旅客提供列车到站信息。三轴加速度传感器模块检测到的信号，通过微控制器的处理，得到列车在三维空间三个轴向上的加速度，从而得到有关旅客列车晃车信息的数据，并且通过判断加速度的方向可以分析晃车发生的原因，即晃车是由牵引问题引起还是轨道问题引起还是路面问题引起。以上的各种数据，按需要由液晶显示模块，在微控制器的控制下完成实时显示，并按需要通过第一、第二FLASH存储器实现长时间的存储记录。
本实用新型的有益效果是，本实用新型采用嵌入式***，体积小、功耗低、成本低、便于安装；实时监测和显示列车车厢的温湿度环境信息和列车车速信息；为旅客提供列车到站信息和当前位置信息，并同步显示列车途经各地的信息资讯；监测列车晃车信息，分析晃车发生的原因，并对晃车信息进行长时间记录，为事后分析提供原始依据。
附图说明
图1是旅客列车车厢信息显示记录仪框图。
图2是旅客列车车厢信息显示记录仪的电路原理图。
图中，微控制器U1，GPS模块U2，温湿度传感器模块U3，三轴加速度传感器模块U4，第一和第二Flash存储器模块(U5、U6)，液晶显示模块U7，按键板U8。
具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步说明。
旅客列车车厢信息显示记录仪，如图1、2，它包括微控制器U1型号为ATmega128L、GPS模块U2型号为GS-216M、温湿度传感器模块U3型号为SHT10、三轴加速度传感器模块U4型号为ADXL335、第一FLASH存储器模块U5型号为AT45DB161D-SU、第二FLASH存储器模块U6型号为AT45DB161D-SU、液晶显示模块U7型号为GTV280MBQD-04、按键板U8；它们之间的连接：
微控制器的RXD1/INT2管脚与GPS模块的TXA管脚连接，微控制器的TXD1/INT3管脚与GPS模块的RXA管脚连接。
微控制器的SDA/INT1管脚与温湿度传感器模块的DATA管脚连接，微控制器的SCL/INT0管脚与温湿度传感器模块的SCK管脚连接。
微控制器的ADC0管脚与三轴加速度传感器模块的Xout管脚连接，微控制器的ADC1管脚与三轴加速度传感器模块的Yout管脚连接，微控制器的ADC2管脚与三轴加速度传感器模块的Zout管脚连接。
微控制器的MOSI管脚与第一FLASH存储器模块的SI管脚连接，微控制器的MISO管脚与第一FLASH存储器模块的SO管脚连接，微控制器的SCK管脚与第一FLASH存储器模块的SCK管脚连接，微控制器的OC1B管脚与第一FLASH存储器模块的
Figure BDA0000029307460000041
管脚连接，微控制器的OC0管脚与第一FLASH存储器模块的
Figure BDA0000029307460000042
管脚连接。
微控制器的MOSI管脚与第二FLASH存储器模块的SI管脚连接，微控制器的MISO管脚与第二FLASH存储器模块的SO管脚连接，微控制器的SCK管脚与第二FLASH存储器模块的SCK管脚连接，微控制器的OC1B管脚与第二FLASH存储器模块的
Figure BDA0000029307460000043
管脚连接，微控制器的OC1A管脚与第二FLASH存储器模块的
Figure BDA0000029307460000044
管脚连接。
微控制器的AD0-AD7管脚分别与液晶显示模块的DB0-DB7管脚连接，微控制器的A8-A15管脚分别与液晶显示模块的DB10-DB17管脚连接，微控制器的XCK1管脚与液晶显示模块的
Figure BDA0000029307460000045
管脚连接，微控制器的T1管脚与液晶显示模块的RS管脚连接，微控制器的T2管脚与液晶显示模块的
Figure BDA0000029307460000046
管脚连接，微控制器的
Figure BDA0000029307460000047
管脚与液晶显示模块的
Figure BDA0000029307460000048
管脚连接，微控制器的
Figure BDA0000029307460000049
管脚与液晶显示模块的
Figure BDA0000029307460000051
管脚连接。
微控制器的ADC7/TD1管脚、ADC6/TDO管脚、ADC5/TMS管脚分别与按键板的TDI按键、TDO按键、TMS按键连接。
本实用新型的电源由4.1V锂电池提供；通过DC/DC变换器MAX1951实现稳定3.3V输出，对***各模块供电，且转化效率高；USB接口通过LTC4054可对锂电池进行充电。
本发明的工作原理：GPS模块U2输出的信号，通过串行总线输入到微控制器U1中，通过微控制器U1的解码，得到时间、列车位置和速度的数据。由温湿度传感器模块U3输出的信号，通过I2C总线输入到微控制器U1中，得到旅客列车车厢温湿度的数据。由三轴加速度传感器模块U4输出的信号，输入到微控制器U1中的A/D转换器实现数据数字量的转换，得到有关旅客列车晃车信息的数据。以上的各种数据，按需要由液晶显示模块U7，在微控制器U1的控制下完成实时显示，并且通过第一、第二FLASH存储器(U5、U6)实现长时间的存储记录。
本实用新型通过按键板U8实现旅客对装置交互式的应用。TMS按键控制装置的模式选择，在自动翻页和手动翻页之间切换；TDI和TDO按键用来在手动翻页模式下控制向上翻页和向下翻页。

Claims (1)

1.旅客列车车厢信息显示记录仪，其特征在于：它包括微控制器(U1)型号为ATmega128L、GPS模块(U2)型号为GS-216M、温湿度传感器模块(U3)型号为SHT10、三轴加速度传感器模块(U4)型号为ADXL335、第一FLASH存储器模块(U5)型号为AT45DB161D-SU、第二FLASH存储器模块(U6)型号为AT45DB161D-SU、液晶显示模块(U7)型号为GTV280MBQD-04、按键板(U8)；它们之间的连接：
微控制器的RXD1/INT2管脚与GPS模块的TXA管脚连接，微控制器的TXD1/INT3管脚与GPS模块的RXA管脚连接；
微控制器的SDA/INT1管脚与温湿度传感器模块的DATA管脚连接，微控制器的SCL/INT0管脚与温湿度传感器模块的SCK管脚连接；
微控制器的ADC0管脚与三轴加速度传感器模块的Xout管脚连接，微控制器的ADC1管脚与三轴加速度传感器模块的Yout管脚连接，微控制器的ADC2管脚与三轴加速度传感器模块的Zout管脚连接；
微控制器的MOSI管脚与第一FLASH存储器模块的SI管脚连接，微控制器的MISO管脚与第一FLASH存储器模块的SO管脚连接，微控制器的SCK管脚与第一FLASH存储器模块的SCK管脚连接，微控制器的OC1B管脚与第一FLASH存储器模块的
Figure FDA0000029307450000011
管脚连接，微控制器的OC0管脚与第一FLASH存储器模块的
Figure FDA0000029307450000012
管脚连接；
微控制器的MOSI管脚与第二FLASH存储器模块的SI管脚连接，微控制器的MISO管脚与第二FLASH存储器模块的SO管脚连接，微控制器的SCK管脚与第二FLASH存储器模块的SCK管脚连接，微控制器的OC1B管脚与第二FLASH存储器模块的
Figure FDA0000029307450000013
管脚连接，微控制器的OC1A管脚与第二FLASH存储器模块的
Figure FDA0000029307450000014
管脚连接；
微控制器的AD0-AD7管脚分别与液晶显示模块的DB0-DB7管脚连接，微控制器的A8-A15管脚分别与液晶显示模块的DB10-DB17管脚连接，微控制器的XCK1管脚与液晶显示模块的
Figure FDA0000029307450000021
管脚连接，微控制器的T1管脚与液晶显示模块的RS管脚连接，微控制器的T2管脚与液晶显示模块的
Figure FDA0000029307450000022
管脚连接，微控制器的
Figure FDA0000029307450000023
管脚与液晶显示模块的管脚连接，微控制器的
Figure FDA0000029307450000025
管脚与液晶显示模块的
Figure FDA0000029307450000026
管脚连接；
微控制器的ADC7/TDI管脚、ADC6/TDO管脚、ADC5/TMS管脚分别与按键板的TDI按键、TDO按键、TMS按键连接。
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