CN207502959U - ***开关量通讯端口检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种***开关量通讯端口检测仪，包括单片机控制模块、语音模块、继电器模块、通信接口电路、功放模块、Prot A端口和ProtＢ端口；继电器模块的输入端接单片机控制模块的相应输出端，其相应输出端分别接Prot A端口和ProtＢ端口的输入端，Prot A端口和ProtＢ端口的输出端分别接单片机控制模块的相应输入端；语音模块的输入端接单片机控制模块的相应输出端；通信接口电路分别与单片机控制模块和语音模块双向连接；功放模块的输入端接语音模块的相应输出端。它可以实现开关量通讯端口现场快速检测，对于新***或维修后的***开关量通讯端口，可离线操作，操作简单易行，结果准确可靠，较少的依赖维修经验，降低了劳动强度，提高了检修效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通讯端口检测仪，尤其涉及一种***开关量通讯端口检测仪，属于仪器仪表技术领域。
背景技术
企业铁路道口报警***中的***是远程操作台与现场设备的通信枢纽，其故障检修时间直接影响机车作业效率。检修的方法只能是提前与机车调度员沟通，利用无机车通过道口时进行测试，到现场后根据***上通信指示灯的状态，将室内***和现场***的网线同时更换到一组工作正常的通讯口来判断通讯线路状态，排除线路故障后逐个短接开关量端口中的每一路输入引脚，通过监听本***继电器动作的声音及另一***指示灯的状态来判断***的故障点。这需要室内和现场都有检修者配合检修才能完成，同时还需要检修者具备丰富的工作经验。***维修完成后，需要到现场利用原有设备电路进行性能测试。综上所述，这种检修方法检修效率低，对维修人员技术水平要求较高，还影响作业效率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种***开关量通讯端口检测仪。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种***开关量通讯端口检测仪，包括单片机控制模块、语音模块、继电器模块、通信接口电路、功放模块、Prot A端口和ProtＢ端口；继电器模块的输入端接单片机控制模块的相应输出端，其相应输出端分别接Prot A端口和ProtＢ端口的输入端，Prot A端口和ProtＢ端口的输出端分别接单片机控制模块的相应输入端；语音模块的输入端接单片机控制模块的相应输出端；通信接口电路分别与单片机控制模块和语音模块双向连接；功放模块的输入端接语音模块的的相应输出端。
所述单片机控制模块包括单片机U1、排阻PR1、晶振Y1、电容C4-C5、电解电容C1、电阻R2、复位按键RST51；电容C4-C5串联后，与晶振Y1并联在单片机U1的XTAL1引脚和XTAL2引脚之间；电解电容C1与复位按键RST51并联在VCC电源和单片机U1的RESET引脚之间，电阻R2接在电解电容C1与电阻R2间的结点和地之间；单片机U1的P0和VCC引脚分别接10k电阻插排PR1的相应引脚；
所述语音模块包括语音芯片U3、FLASH存储器U4、电容C10-C12、电阻R3-R4、指示灯LED9；语音芯片U3的VCOM引脚经电容C10接地，VMCU引脚和3.3V引脚分别经电容C11和C12接地；语音芯片U3的P01/CD-DAT引脚接FLASH存储器U4的SI引脚，P00/SD-CMD引脚接FLASH存储器U4的SCK引脚，P35/SD-CLK引脚接FLASH存储器U4的CS引脚，P02引脚经电阻R3接地，FLASH存储器U4的SI引脚经电阻R4接其SO引脚；语音芯片 U3的VPP引脚接单片机 U1的P2.7/A15引脚；
所述通信接口电路包括232通信接口电路和USB接口电路；232通信接口电路包括单电源电平转换芯片U2、电容C6-C9、串口通信接口DB9；USB接口电路包括Micro USB母座LSB1、二极管D1；单电源电平转换芯片U2的C1+引脚经电容C7接其C1-引脚；单电源电平转换芯片U2的C2+引脚经电容C8接其C2-引脚；单电源电平转换芯片U2的VS-引脚经电容C9接地；单电源电平转换芯片U2的VS+引脚经电容C6接VCC电源；单电源电平转换芯片U2的T2IN引脚和R2OUT引脚分别接单片机U1的TXD/P31引脚和RXD/P30引脚；单电源电平转换芯片U2的T2OUT引脚和R2IN引脚分别接串口通信接口DB9的6引脚和3引脚；Micro USB母座LSB1的VCC引脚经二极管D1接地，其DM和DP引脚分别接语音芯片U3的USBDM和USBDP引脚；
所述继电器模块包括结构相同的第一至第四继电器控制回路；第一继电器控制回路包括继电器K1、三极管Q1、光电二极管U6、发光二极管LED10、电阻R7-R8和二极管D2；光电二极管U6的二极管正极引脚经电阻R7接VCC电源，其二极管负极引脚经发光二极管LED10接单片机U1的P1.4引脚，其集电极引脚接二极管D2的负极，其发射极引脚经电阻R8接三极管Q1的基级；三极管Q1的集电极接二极管D2的正极，其发射极接地；继电器K1的线圈并联在二极管D2两端，其固定端接和控制端分别接PORTA端口的1引脚和2引脚；
所述功放模块包括音频功放芯片U5、电阻R5-R6、电容C13、C15、C16、扬声器LS1；音频功放芯片U5的BYPASS引脚和IN+引脚经电容C13接地，其IN-引脚经电阻R6接音频功放芯片U5的VOI引脚，同时经依次经电阻R5和电容C14接语音芯片U3的DACR引脚；音频功放芯片U5的VO2和VO1引脚分别接扬声器LS1的正负极，其VDD引脚经并联的电容C15-C16接地。
所述***开关量通讯端口检测仪还包括电源模块，所述电源模块包括电源开关POSWERSW、双排针JP1、电解电容C2、电容C3、电阻R1、发光二极管LED0；双排针JP1的1-4脚接电源开关POSWERSW的OT2引脚，其5-8引脚接地；电源开关POSWERSW的CO2引脚接其OT2引脚，其OTH引脚依次经电阻R1和发光二极管LED0接地；电解电容C2和电容C3并联后接在电源开关POSWERSW的OTH引脚和地之间。
所述***开关量通讯端口检测仪还包括独立按键模块；独立按键模块包括按键K1-K4；按键K1-K4分别接在单片机U1的P3.2引脚-P3.5引脚与地之间。
所述***开关量通讯端口检测仪还包括指示灯LED1-LED8和排阻PR2；指示灯LED1-LED8分别接在排阻PR2的相应引脚和P0.0引脚-P0.7引脚之间。
采用上述技术方案所取得的技术效果在于：
1、本实用新型可以实现开关量通讯端口现场快速检测；
2、本实用新型对于新***或维修后的***开关量通讯端口，离线即可操作，无须到现场检测；
3、本实用新型检测操作简单易行，检测结果准确可靠，从而较少对维修经验的依赖，降低了劳动强度，提高了检修效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型单片机控制模块的电路原理图；
图3是本实用新型语音模块的电路原理图；
图4是本实用新型通信接口电路的电路原理图；
图5是本实用新型继电器模块的电路原理图；
图6是本实用新型电源模块的电路原理图。
具体实施方式
实施例1：
一种***开关量通讯端口检测仪，包括单片机控制模块、语音模块、继电器模块、通信接口电路、功放模块、Prot A端口和ProtＢ端口；继电器模块的输入端接单片机控制模块的相应输出端，其相应输出端分别接Prot A端口和ProtＢ端口的输入端，Prot A端口和ProtＢ端口的输出端分别接单片机控制模块的相应输入端；语音模块的输入端接单片机控制模块的相应输出端；通信接口电路分别与单片机控制模块和语音模块双向连接；功放模块的输入端接语音模块的的相应输出端。
所述单片机控制模块包括单片机U1、排阻PR1、晶振Y1、电容C4-C5、电解电容C1、电阻R2、复位按键RST51；电容C4-C5串联后，与晶振Y1并联在单片机U1的XTAL1引脚和XTAL2引脚之间；电解电容C1与复位按键RST51并联在VCC电源和单片机U1的RESET引脚之间，电阻R2接在电解电容C1与电阻R2间的结点和地之间；单片机U1的P0和VCC引脚分别接10k电阻插排PR1的相应引脚；
所述语音模块包括语音芯片U3、FLASH存储器U4、电容C10-C12、电阻R3-R4、指示灯LED9；语音芯片U3的VCOM引脚经电容C10接地，VMCU引脚和3.3V引脚分别经电容C11和C12接地；语音芯片U3的P01/CD-DAT引脚接FLASH存储器U4的SI引脚，P00/SD-CMD引脚接FLASH存储器U4的SCK引脚，P35/SD-CLK引脚接FLASH存储器U4的CS引脚，P02引脚经电阻R3接地，FLASH存储器U4的SI引脚经电阻R4接其SO引脚；语音芯片 U3的VPP引脚接单片机 U1的P2.7/A15引脚；
所述通信接口电路包括232通信接口电路和USB接口电路；232通信接口电路包括单电源电平转换芯片U2、电容C6-C9、串口通信接口DB9；USB接口电路包括Micro USB母座LSB1、二极管D1；单电源电平转换芯片U2的C1+引脚经电容C7接其C1-引脚；单电源电平转换芯片U2的C2+引脚经电容C8接其C2-引脚；单电源电平转换芯片U2的VS-引脚经电容C9接地；单电源电平转换芯片U2的VS+引脚经电容C6接VCC电源；单电源电平转换芯片U2的T2IN引脚和R2OUT引脚分别接单片机U1的TXD/P31引脚和RXD/P30引脚；单电源电平转换芯片U2的T2OUT引脚和R2IN引脚分别接串口通信接口DB9的6引脚和3引脚；Micro USB母座LSB1的VCC引脚经二极管D1接地，其DM和DP引脚分别接语音芯片U3的USBDM和USBDP引脚；
所述继电器模块包括结构相同的第一至第四继电器控制回路；第一继电器控制回路包括继电器K1、三极管Q1、光电二极管U6、发光二极管LED10、电阻R7-R8和二极管D2；光电二极管U6的二极管正极引脚经电阻R7接VCC电源，其二极管负极引脚经发光二极管LED10接单片机U1的P1.4引脚，其集电极引脚接二极管D2的负极，其发射极引脚经电阻R8接三极管Q1的基级；三极管Q1的集电极接二极管D2的正极，其发射极接地；继电器K1的线圈并联在二极管D2两端，其固定端接和控制端分别接PORTA端口的1引脚和2引脚；
所述功放模块包括音频功放芯片U5、电阻R5-R6、电容C13、C15、C16、扬声器LS1；音频功放芯片U5的BYPASS引脚和IN+引脚经电容C13接地，其IN-引脚经电阻R6接音频功放芯片U5的VOI引脚，同时经依次经电阻R5和电容C14接语音芯片U3的DACR引脚；音频功放芯片U5的VO2和VO1引脚分别接扬声器LS1的正负极，其VDD引脚经并联的电容C15-C16接地。
所述***开关量通讯端口检测仪还包括电源模块，所述电源模块包括电源开关POSWERSW、双排针JP1、电解电容C2、电容C3、电阻R1、发光二极管LED0；双排针JP1的1-4脚接电源开关POSWERSW的OT2引脚，其5-8引脚接地；电源开关POSWERSW的CO2引脚接其OT2引脚，其OTH引脚依次经电阻R1和发光二极管LED0接地；电解电容C2和电容C3并联后接在电源开关POSWERSW的OTH引脚和地之间。
所述***开关量通讯端口检测仪还包括独立按键模块；独立按键模块包括按键K1-K4；按键K1-K4分别接在单片机U1的P3.2引脚-P3.5引脚与地之间。
所述***开关量通讯端口检测仪还包括指示灯LED1-LED8和排阻PR2；指示灯LED1-LED8分别接在排阻PR2的相应引脚和P0.0引脚-P0.7引脚之间。
本实施例利用VGA MULTIPLIER外壳改装，***开关量通讯端口检测分为现场检测和离线检测两种检测方式，虽然这两种检测方式的接线方法不同，但工作原理相同。现场检测需要将1#***中需要检测的开关量通讯端口和工作正常的开关量通讯端口通过网线短接，将检测仪的Prot A和ProtＢ两个端口分别与另一侧2#***中对应的开关量通讯端口连接，即可开始检测。离线检测需要利用个光纤将两个***连接起来，再将检测仪的Prot A和ProtＢ两个端口分别与两个***的同一名称的开关量通讯端口连接，即可开始检测。其中，Prot A包含1#通道，2#通道，Prot B包含3#通道，4#通道。以检测两个***的A口为例，其工作原理如下：通过电源适配器连接电源接口给检测仪通电，打开电源开关POSWERSW，电源指示灯LED0点亮，开始检测A口的4个通信通道。***自检通过后，对4个通信通道进行轮流检测，若通道通信正常，则会有“XX通道正常”的语音提示，反之，则会有“XX通道故障”的语音提示。***轮流检测完成后，LED5指示灯点亮，可以对任一通道进行手动检测。以检测1#通道为例说明其工作原理，按下按键1，按键1状态指示灯LED1点亮，否则按键1故障。若1#通道通信正常，则会有“1通道正常”的语音提示，反之，则会有“1通道故障”的语音提示。***会一直对1#通道进行检测，直到有按键按下，***执行按键指定功能。若按下按键1，按键1状态指示灯LED1灭，否则按键1故障，***停止检测，进入待机状态。若按下其他按键，按键1状态指示灯LED1灭，对应按键状态指示灯点亮，否则按键故障，***开始检测按键指定的通道。若***程序故障，通过复位按键RST51进行复位。
AC220V电源经DC5V电源适配器接电源开关，通过电源模块滤波稳压后输出DC5V为整个***供电；单片机控制模块接收到独立按键模块的输入信号后，点亮LED显示模块上对应的LED灯，根据按键信号控制继电器模块中对应的继电器吸合，采集Port A端口或Port B端口的输入信号，判断检测通道的工作状态，控制语音模块输出语音提示，通过232通信接口电路可以上传或下载用户程序；语音模块将音频信号输入到功放模块进行放大发声，通过USB通信接口电路可以下载或删除语音内容。本实用新型可以实现开关量通讯端口现场快速检测，对于新***或维修后的***开关量通讯端口，离线即可操作，无须到现场检测，不仅检测操作简单易行，检测结果准确可靠，还较少的依赖维修经验，降低了劳动强度，提高了检修效率。
Claims (5)
1.一种***开关量通讯端口检测仪，包括单片机控制模块、语音模块、继电器模块、通信接口电路、功放模块、Prot A端口和ProtＢ端口；继电器模块的输入端接单片机控制模块的相应输出端，其相应输出端分别接Prot A端口和ProtＢ端口的输入端，Prot A端口和ProtＢ端口的输出端分别接单片机控制模块的相应输入端；语音模块的输入端接单片机控制模块的相应输出端；通信接口电路分别与单片机控制模块和语音模块双向连接；功放模块的输入端接语音模块的相应输出端。
2.根据权利要求1所述的***开关量通讯端口检测仪，其特征在于：所述单片机控制模块包括单片机U1、排阻PR1、晶振Y1、电容C4-C5、电解电容C1、电阻R2、复位按键RST51；电容C4-C5串联后，与晶振Y1并联在单片机U1的XTAL1引脚和XTAL2引脚之间；电解电容C1与复位按键RST51并联在VCC电源和单片机U1的RESET引脚之间，电阻R2接在电解电容C1与电阻R2间的结点和地之间；单片机U1的P0和VCC引脚分别接10k电阻插排PR1的相应引脚；
所述语音模块包括语音芯片U3、FLASH存储器U4、电容C10-C12、电阻R3-R4、指示灯LED9；语音芯片U3的VCOM引脚经电容C10接地，VMCU引脚和3.3V引脚分别经电容C11和C12接地；语音芯片U3的P01/CD-DAT引脚接FLASH存储器U4的SI引脚，P00/SD-CMD引脚接FLASH存储器U4的SCK引脚，P35/SD-CLK引脚接FLASH存储器U4的CS引脚，P02引脚经电阻R3接地，FLASH存储器U4的SI引脚经电阻R4接其SO引脚；语音芯片 U3的VPP引脚接单片机 U1的P2.7/A15引脚；
所述通信接口电路包括232通信接口电路和USB接口电路；232通信接口电路包括单电源电平转换芯片U2、电容C6-C9、串口通信接口DB9；USB接口电路包括Micro USB母座LSB1、二极管D1；单电源电平转换芯片U2的C1+引脚经电容C7接其C1-引脚；单电源电平转换芯片U2的C2+引脚经电容C8接其C2-引脚；单电源电平转换芯片U2的VS-引脚经电容C9接地；单电源电平转换芯片U2的VS+引脚经电容C6接VCC电源；单电源电平转换芯片U2的T2IN引脚和R2OUT引脚分别接单片机U1的TXD/P31引脚和RXD/P30引脚；单电源电平转换芯片U2的T2OUT引脚和R2IN引脚分别接串口通信接口DB9的6引脚和3引脚；Micro USB母座LSB1的VCC引脚经二极管D1接地，其DM和DP引脚分别接语音芯片U3的USBDM和USBDP引脚；
所述继电器模块包括结构相同的第一至第四继电器控制回路；第一继电器控制回路包括继电器K1、三极管Q1、光电二极管U6、发光二极管LED10、电阻R7-R8和二极管D2；光电二极管U6的二极管正极引脚经电阻R7接VCC电源，其二极管负极引脚经发光二极管LED10接单片机U1的P2.0引脚，其集电极引脚接二极管D2的负极，其发射极引脚经电阻R8接三极管Q1的基级；三极管Q1的集电极接二极管D2的正极，其发射极接地；继电器K1的线圈并联在二极管D2两端，其固定端和控制端分别接PORTA端口的1引脚和2引脚；
所述功放模块包括音频功放芯片U5、电阻R5-R6、电容C13、C15、C16、扬声器LS1；音频功放芯片U5的BYPASS引脚和IN+引脚经电容C13接地，其IN-引脚经电阻R6接音频功放芯片U5的VOI引脚，同时经依次经电阻R5和电容C14接语音芯片U3的DACR引脚；音频功放芯片U5的VO2和VO1引脚分别接扬声器LS1的正负极，其VDD引脚经并联的电容C15-C16接地。
3.根据权利要求1所述的***开关量通讯端口检测仪，其特征在于：还包括电源模块，所述电源模块包括电源开关POSWERSW、双排针JP1、电解电容C2、电容C3、电阻R1、发光二极管LED0；双排针JP1的1-4脚接电源开关POSWERSW的OT2引脚，其5-8引脚接地；电源开关POSWERSW的CO2引脚接其OT2引脚，其OTH引脚依次经电阻R1和发光二极管LED0接地；电解电容C2和电容C3并联后接在电源开关POSWERSW的OTH引脚和地之间。
4.根据权利要求1所述的***开关量通讯端口检测仪，其特征在于：所述***开关量通讯端口检测仪还包括独立按键模块；独立按键模块包括按键K1-K4；按键K1-K4分别接在单片机U1的P3.2引脚-P3.5引脚与地之间。
5.根据权利要求1所述的***开关量通讯端口检测仪，其特征在于：所述***开关量通讯端口检测仪还包括指示灯LED1-LED8和排阻PR2；指示灯LED1-LED8分别接在排阻PR2的相应引脚和P0.0引脚-P0.7引脚之间。
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| CN201721149586.3U CN207502959U (zh) | 2017-09-08 | 2017-09-08 | ***开关量通讯端口检测仪 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110412923A (zh) * | 2019-08-17 | 2019-11-05 | 广东乐创电器有限公司 | 一种具有语音预警提示功能的控制电路 |
-
2017
- 2017-09-08 CN CN201721149586.3U patent/CN207502959U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN110412923A (zh) * | 2019-08-17 | 2019-11-05 | 广东乐创电器有限公司 | 一种具有语音预警提示功能的控制电路 |
| CN110412923B (zh) * | 2019-08-17 | 2024-02-20 | 广东乐创电器有限公司 | 一种具有语音预警提示功能的控制电路 |
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