一种基于ARM Cortex-M3的LAS信号控制单元制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于ARM Cortex-M3的LAS信号控制单元，控制单元电路包括ARM Cortex-M3、平衡-非平衡转换电路、传输平衡信号的14芯主机接口、非平衡-平衡转换电路、传输平衡信号的14芯MMI接口、第一开关选择电路，第二开关选择电路和电源电路；采用ARMCortex-M3单片机的AD功能及PWM功能，对音频信号进行AD采集、PWM还原；检测音频信号中是否包含820Hz(±10Hz)的LAS音，当检测到含有LAS音时，将其抑制或最大衰减；当检测到语音信号中不包含LAS音时，向MMI发送报文，通过MMI向司机发出提示，有益效果是：调车过程中，自动检测LAS音，提示调车司机通话链路保持完好，无需司机进行其他操作；只针对Fo=820Hz，Df=20Hz的LAS音进行处理，不影响通话质量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种基于ARM Cortex-M3的LAS信号控制单元
本技术涉及通信
，特别涉及基于ARM Cortex-M3的LAS信号控制单元，用于对音频信号进行采样、还原，在确保音频信号尽量完整的前提下，检测特定频率(820Hz ±20Hz)信号。
技术介绍
目前，在铁路调车系统中，为保证调车司机安全进行调车作业，需要调车员用手持设备对其进行作业指导，调车员要与调车司机时刻保持通话，以确保调车司机调车安全，调车司机则以是否进行通话来判断与调车员之间的通话链路是否保持良好，当调车司机听不到调车员讲话时，调车司机无法判断通话是否正常。UIC (欧洲铁路联盟)在 FRS (Function Requirement Specification)和 SRS(System Requirement Specification)中提出 Cab Radio 设备应该具备 Shunting Mode(调车模式)，其中LAS (链路确认信号)就是用来提示调车司机与调车员的通话链路完好，要实现上述要求，必须有相应的设备，而目前国内调车系统中尚未有厂家生产此类检测该信号的装置，在文献中也未见相关技术报道。
技术实现思路
本技术的目的就是为克服现有技术的不足，针对铁路调车系统操作需要，提供一种基于ARM Cortex-M3的LAS信号控制单元的设计方案，基于ARM Cortex_M3系列单片机构成LAS控制单元的最小系统，以求通过本技术实现对LAS音的检测，与Cab Radio的显示终端建立连接，并通过显示终端对LAS音进行提示，使调车司机可以通过操作显示终端取消检测LAS功能和屏蔽LAS提示音。本技术是通过这样的技术方案实现的:一种基于ARM Cortex-M3的LAS信号控制单元，其特征在于，控制单元电路包括ARM Cortex-M3、平衡-非平衡转换电路、传输平衡信号的14芯主机接口、非平衡-平衡转换电路、传输平衡信号的14芯丽I接口、第一开关选择电路，第二开关选择电路和电源电路；ARM Cortex_M3通过AD端口与平衡-非平衡转换电路输出端连接，通过DA端口与非平衡-平衡转换电路连接，通过10端口分别与第一继电器、第二继电器 端连接，平衡-非平衡转换电路的输入端与14芯主机接口连接；14芯主机接口用于连接Cab Radio ；非平衡-平衡转换电路的输出端与14芯丽I接口连接；14芯丽I接口用于连接显示终端(丽I)；第一开关选择电路包括第一继电器,第一继电器的线圈端由ARM Cortex_M3的一个10端控制，常开端连接ARM Cortex-M3的TXD端，常闭端连接14芯主机接口 TXD端，公共端连接14芯丽I接口的TXD端；第二开关选择电路包括第二继电器，第二继电器的线圈端由ARM Cortex-M3的一个10端控制，常开端连接平衡-非平衡转换电路的输入端,常闭端连接MMI音频输入端，公共端连接14芯主机接口的音频输出端；平衡-非平衡转换电路包含转换电路和放大电路；非平衡-平衡转换电路包含转换电路、放大电路以及滤波电路；电源电路为整机供电。LAS控制单元安装在Cab Radio和显示终端(MMI)之间，连接方式采用14芯电缆，基于ARM Cortex-M3单片机构成LAS信号控制单元的最小系统，利用单片机的AD/DA功能实现音频信号的采集/还原，通过RXD/TXD实现与Cab Radio显示终端的串口通信。本技术的有益效果是:通过本技术实现 1、调车过程中，自动检测LAS音，提示调车司机通话链路保持完好，无需司机进行其他操作；2、只针对Fo=820Hz，Df=20Hz的LAS音进行处理，不影响通话质量。【附图说明】图1、基于ARM Cortex-M3的LAS信号控制单元电路框图图2、本技术应用基本框图；图3、信号处理流程图；图4、电源电路原理图；图5、平衡-非平衡转换电路图；图6、平衡-非平衡转换电路图；图7、第一开关选择电路图；图8、第二开关选择电路图。【具体实施方式】为了更清楚的理解本技术，结合附图和实施例详细描述本技术:如附图1至图8所示，基于ARM Cortex_M3的LAS信号控制单元，控制单元电路包括ARM Cortex-M3、平衡-非平衡转换电路、传输平衡信号的14芯主机接口、非平衡-平衡转换电路、传输平衡信号的14芯MMI接口、第一开关选择电路,第二开关选择电路和电源电路；ARM Cortex_M3通过AD端口与平衡-非平衡转换电路输出端连接，通过DA端口与非平衡-平衡转换电路连接，通过IO端口分别与第一继电器、第二继电器 端连接，平衡-非平衡转换电路的输入端与14芯主机接口连接；14芯主机接口用于连接Cab Radio ；非平衡-平衡转换电路的输出端与14芯丽I接口连接；14芯丽I接口用于连接显示终端(丽I)；第一开关选择电路包括第一继电器，第一继电器的线圈端由ARM Cortex-M3的一个IO端控制，常开端连接ARM Cortex-M3的TXD端，常闭端连接14芯主机接口 TXD端，公共端连接14芯丽I接口的TXD端；第二开关选择电路包括第二继电器，第二继电器的线圈端由ARM Cortex-M3的一个IO端控制，常开端连接平衡_非平衡转换电路的输入端，常闭端连接MMI音频输入端，公共端连接14芯主机接口的音频输出端；LAS控制单元采用ARM Cortex_M3系列中的LPC75176单片机构成最小系统，主要应用LPC75176单片机的AD/DA功能和串口收发功能。电源电路，为LAS控制单元提供5V、3.3V、1.8V，由ARM Cortex_M3控制第一继电器控制，切换Cab RadioaAS控制单元、MMI三者之间的串口通信通道，默认状态为:连接CabRadio与MMI之间的串口通路，当LAS控制单元(ARM Cortex_M3)检测不到LAS信号时，通过控制第一继电器将开关切换到常开状态，连接LAS控制单元与MMI之间的串口通路。由ARM Cortex-M3控制第二继电器:选择是否检测LAS信号，LAS控制单元默认不检测LAS信号，第二继电器保持Cab Radio与MMI之间的连接，来自于Cab Radio的信号直接发送到丽I端。第一开关选择电路由晶体管、电阻器件以及继电器构成，其中晶体管构成开关电路；第二开关选择电路由晶体管、电阻器件以及继电器构成，其中晶体管构成开关电路；平衡-非平衡转换电路包含转换电路和放大电路；转换电路由变压器Tl及阻容元件组成，放大电路由运算放大器及阻容元件组成；非平衡-平衡转换电路包含滤波电路、放大电路以及转换电路；滤波电路由阻容元件组成，放大电路由运算放大器及阻容元件组成，转换电路由变压器T2及阻容元件组成。根据上述说明，结合本领域技术可实现本技术的方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ARM Cortex‑M3的LAS信号控制单元，其特征在于，控制单元电路包括ARM Cortex‑M3、平衡‑非平衡转换电路、传输平衡信号的14芯主机接口、非平衡‑平衡转换电路、传输平衡信号的14芯MMI接口、第一开关选择电路，第二开关选择电路和电源电路；    ARM Cortex‑M3通过AD端口与平衡‑非平衡转换电路输出端连接，通过DA端口与非平衡‑平衡转换电路连接，通过IO端口分别与第一继电器、第二继电器    端连接，平衡‑非平衡转换电路的输入端与14芯主机接口连接；14芯主机接口用于连接Cab Radio；非平衡‑平衡转换电路的输出端与14芯MMI接口连接；14芯MMI接口用于连接显示终端（MMI）；第一开关选择电路包括第一继电器，第一继电器的线圈端由ARM Cortex‑M3的一个IO端控制 ，常开端连接ARM Cortex‑M3的TXD端，常闭端连接14芯主机接口TXD端，公共端连接14芯MMI接口的TXD端；第二开关选择电路包括第二继电器，第二继电器的线圈端由ARM Cortex‑M3的一个IO端控制 ，常开端连接平衡‑非平衡转换电路的输入端，常闭端连接MMI音频输入端，公共端连接14芯主机接口的音频输出端；平衡‑非平衡转换电路包含转换电路和放大电路；非平衡‑平衡转换电路包含转换电路、放大电路以及滤波电路；电源电路为整机供电；LAS控制单元安装在Cab Radio和显示终端（MMI）之间，连接方式采用14芯电缆，基于ARM Cortex‑M3单片机构成LAS信号控制单元的最小系统，利用单片机的AD/DA功能实现音频信号的采集/还原，通过RXD/TXD实现与Cab Radio显示终端的串口通信。...

【技术特征摘要】
1.一种基于ARM Cortex-M3的LAS信号控制单元，其特征在于，控制单元电路包括ARMCorteX-M3、平衡-非平衡转换电路、传输平衡信号的14芯主机接口、非平衡-平衡转换电路、传输平衡信号的14芯丽I接口、第一开关选择电路，第二开关选择电路和电源电路； ARM Cortex-M3通过AD端口与平衡-非平衡转换电路输出端连接，通过DA端口与非平衡-平衡转换电路连接，通过IO端口分别与第一继电器、第二继电器 端连接， 平衡-非平衡转换电路的输入端与14芯主机接口连接；14芯主机接口用于连接CabRadio ； 非平衡-平衡转换电路的输出端与14芯丽I接口连接；14芯丽I接口用于连接显示终端(丽I)； 第一开关选择电路包括第一继电器，第一继电器的线圈端由ARM Cortex-M3的一个IO端控制，常开端连接ARM Cortex-M3的TXD端，常闭端连接14芯主机接口 TXD端，公共端连接14芯丽I接口的TXD端；第二开关选择电路包括第二继电器，第二继电器的线圈端由ARM Cortex-M3的一个IO端控制，常开端连接平衡-非平衡转换电路的输入端，常闭端连接MMI音频输入端，公共端连接14芯主机接口的音频输出端； ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立东，路远，时勇，
申请(专利权)人：天津七一二通信广播有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12