基于LoRa的列车门监控报警器终端制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于LoRa的列车门监控报警器终端，包括单片机、电源、LoRa芯片、报警器、功率放大器、天线开关和天线，其中，所述电源分别与所述功率放大器、单片机、报警器和LoRa芯片连接，所述单片机的GPIO端与所述报警器连接，所述单片机通过SPI串行通信总线与所述LoRa芯片连接，所述LoRa芯片的输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述LoRa芯片的输出端和输入端分别与所述天线开关连接，所述天线开关与所述天线连接，所述功率放大器的输出端与所述天线开关连接。本实用新型专利技术的有益效果是：采用LoRa芯片进行无线通讯，具有成本低、通讯距离远的优点。

Train door monitoring and alarm terminal based on LoRa

The utility model provides a LoRa based train door monitoring alarm terminal, which includes a single chip microcomputer, a power supply, a LoRa chip, a alarm, a power amplifier, an antenna switch and an antenna. The power supply is connected with the power amplifier, a single chip computer, a alarm and a LoRa core, and the GPIO end of the single chip computer and the unit. The single chip is connected with the LoRa chip through the SPI serial communication bus. The output end of the LoRa chip is connected with the input end of the power amplifier. The output end and the input end of the LoRa chip are connected with the antenna switch, the antenna is connected with the antenna, and the power is put up. The output end of the large device is connected with the switch of the antenna. The utility model has the beneficial effect that the LoRa chip is used for wireless communication, and has the advantages of low cost and long communication distance.

【技术实现步骤摘要】
基于LoRa的列车门监控报警器终端
本技术涉及列车门监控报警器终端，尤其涉及一种基于LoRa的列车门监控报警器终端。
技术介绍
目前所运营的火车，尤其是绿皮车，有很多没有配备车门异常检测系统，驾驶员难以全面掌握车门状态，不能及时发现和解决故障。物联网应用中的无线技术有多种，可组成局域网或广域网。组成局域网的无线技术主要有2.4GHz的WiFi，蓝牙，Zigbee等，组成广域网的无线技术主要有2G/3G/4G等。在列车上应用时，WiFi，蓝牙等组成局域网的无线技术有比较明显的缺点，首先它们的通讯距离比较近，大概就几十米左右，在列车上，由于屏蔽效果非常好，通讯距离就只能在一节车厢内了。想要覆盖一整列火车的话，需要在每节车厢都布置一个中继器，这样成本会非常高。而且使用WiFi，蓝牙时功耗较大，绿皮火车大多数都是没有电的，这对电池的要求就很高，列车员也需要频繁的更换电池，这样就增加的列车员的工作量。像2G/3G/4G等无线技术，虽然可以轻松覆盖整列火车，但是耗电量依旧是一个严重的问题。当列车在行驶过程中，有很多时候信号非常差，有可能导致发生异常时不能及时的传达给列车员，造成严重的安全事故。而且使用2G/3G/4G网络时需要缴纳流量费，并且硬件成本非常高。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本技术提供了一种基于LoRa的列车门监控报警器终端。本技术提供了一种基于LoRa的列车门监控报警器终端，包括单片机、电源、LoRa芯片、报警器、功率放大器、天线开关和天线，其中，所述电源分别与所述功率放大器、单片机、报警器和LoRa芯片连接，所述单片机的GPIO端与所述报警器连接，所述单片机通过SPI串行通信总线与所述LoRa芯片连接，所述LoRa芯片的输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述LoRa芯片的输出端和输入端分别与所述天线开关连接，所述天线开关与所述天线连接，所述功率放大器的输出端与所述天线开关连接。作为本技术的进一步改进，所述电源连接有显示屏，所述单片机通过SPI串行通信总线与所述显示屏连接。作为本技术的进一步改进，所述显示屏为TFT彩屏。作为本技术的进一步改进，所述LoRa芯片为SX1278芯片，所述单片机为STM32主控芯片。作为本技术的进一步改进，所述报警器包括LED报警灯和蜂鸣器。作为本技术的进一步改进，所述LoRa芯片的接收端和发射端均通过滤波网络与所述天线开关连接。作为本技术的进一步改进，所述天线开关包括芯片U11和芯片U13，所述LoRa芯片的接收端连接到所述天线开关的芯片U11的RF1引脚，所述LoRa芯片的发射端连接到所述天线开关的芯片U13的RFC引脚。作为本技术的进一步改进，所述列车门监控报警器终端还包括安装在列车门上的门磁传感器，所述门磁传感器与所述LoRa芯片无线连接。本技术的有益效果是：通过上述方案，采用LoRa芯片进行无线通讯，具有成本低、通讯距离远的优点。附图说明图1是本技术一种基于LoRa的列车门监控报警器终端的整体示意图。图2是本技术一种基于LoRa的列车门监控报警器终端的天线开关的电路图。图3是本技术一种基于LoRa的列车门监控报警器终端的天线开关的电路图。图4是本技术一种基于LoRa的列车门监控报警器终端的LoRa芯片的电路图。具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本技术作进一步说明。如图1至图4所示，一种基于LoRa的列车门监控报警器终端，包括单片机3、电源1、LoRa芯片4、报警器2、功率放大器7、天线开关5和天线6，其中，所述电源1分别与所述功率放大器7、单片机3、报警器2和LoRa芯片4连接，所述单片机3的GPIO端与所述报警器2连接，所述单片机3通过SPI串行通信总线与所述LoRa芯片4连接，所述LoRa芯片4分别与所述功率放大器7、天线开关5连接，所述天线开关5与所述天线6连接，所述功率放大器7的输出端与所述天线开关5连接。如图1至图4所示，所述电源1连接有显示屏，所述单片机3通过SPI串行通信总线与所述显示屏连接。如图1至图4所示，所述显示屏为TFT彩屏8。如图1至图4所示，所述LoRa芯片4优选为SX1278芯片，所述单片机3优选为STM32主控芯片。如图1至图4所示，所述报警器2包括LED报警灯、震动马达和蜂鸣器。如图1至图4所示，所述LoRa芯片4的接收端和发射端均通过滤波网络与所述天线开关5连接。如图1至图4所示，所述天线开关5包括芯片U11、芯片U12和芯片U13，所述LoRa芯片4的接收端连接到所述天线开关5的芯片U11的RF1引脚，所述LoRa芯片4的发射端连接到所述天线开关5的芯片U13的RFC引脚。如图1至图4所示，所述列车门监控报警器终端还包括安装在列车门上的门磁传感器，所述门磁传感器与所述LoRa芯片4通过网关无线连接。如图1至图4所示，SX1278芯片是一款能接收和发送lora信号的射频芯片，列车门监控报警器终端通过SX1278芯片与网关进行通讯，接收网关发送过来的报警信号，再传输给单片机3进行处理，单片机3处理完再控制SX1278芯片发送应答信号给网关。单片机3为STM32主控芯片，当单片机3接收到SX1278芯片发送过来的报警信息后，则控制TFT彩屏8、喇叭、马达、LED报警灯进行报警提示。如图1至图4所示，列车员手持列车门监控报警器终端在列车上进行作业时，可以及时的知道所有车门的状态信息，如果有车门发声异常时，可以及时的赶到现场并进行处理。这样就极大的减少了因为车门异常导致的安全事故。列车门监控报警器终端采用LoRa无线技术与网关进行通讯，通讯距离非常远，经过实测，在城市的马路上，通讯距离可达2公里。由于列车屏蔽效果太好，导致距离缩减很多，但是经过实测，报警器的通讯距离仍然可以覆盖整列火车，完全不用担心有报警信号传输不到的情况。如图1至图4所示，电源1包括电源，3.7V的电池通过DC-DC降压至3.3V给各个模块供电，SX1278芯片通过SPI串行通信总线与STM32主控芯片进行数据交互。STM32主控芯片解析好传输过来的数据后控制TFT彩屏8，蜂鸣器，马达，LED报警灯等。车门监控报警器终端有两种发射方式，一种是不通过功率放大器7（PA），直接从天线6发射出去，一种是通过功率放大器7（PA）放大后，再从天线6发射出去，这两种方式是通过控制天线开关5来进行选择的。TFT彩屏8也是通过SPI总线与STM32主控芯片进行数据交互，STM32主控芯片通过SPIO口控制三极管开关来控制蜂鸣器、马达的开关。若TFT彩屏8显示车门异常，STM32主控芯片控制LED报警灯闪烁，蜂鸣器鸣响，马达震动。图4中的BYPASSRX为接收端，1278TX为发射端。SX1278芯片接收和发射端通过滤波网络连接到天线开关5，由天线开关5控制列车门监控报警器终端为接收还是发射。如图1至图4所示，SX1278芯片的接收端连接到天线开关5的芯片U11的RF1端，发射端连接到天线开关5的芯片U13的RFC端。若要使列车门监控报警器终端处于接收状态，则使控制信号RXTX-RF为低电平，此时芯片U11的RFC与RF1导通，即处于接收状态；列车门监控报警器终端有两种发射状态，一种是不使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LoRa的列车门监控报警器终端，其特征在于：包括单片机、电源、LoRa芯片、报警器、功率放大器、天线开关和天线，其中，所述电源分别与所述功率放大器、单片机、报警器和LoRa芯片连接，所述单片机的GPIO端与所述报警器连接，所述单片机通过SPI串行通信总线与所述LoRa芯片连接，所述LoRa芯片的输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述LoRa芯片的输出端和输入端分别与所述天线开关连接，所述天线开关与所述天线连接，所述功率放大器的输出端与所述天线开关连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于LoRa的列车门监控报警器终端，其特征在于：包括单片机、电源、LoRa芯片、报警器、功率放大器、天线开关和天线，其中，所述电源分别与所述功率放大器、单片机、报警器和LoRa芯片连接，所述单片机的GPIO端与所述报警器连接，所述单片机通过SPI串行通信总线与所述LoRa芯片连接，所述LoRa芯片的输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述LoRa芯片的输出端和输入端分别与所述天线开关连接，所述天线开关与所述天线连接，所述功率放大器的输出端与所述天线开关连接。2.根据权利要求1所述的基于LoRa的列车门监控报警器终端，其特征在于：所述电源连接有显示屏，所述单片机通过SPI串行通信总线与所述显示屏连接。3.根据权利要求2所述的基于LoRa的列车门监控报警器终端，其特征在于：所述显示屏为TFT彩屏。4.根据权利要求1所述的基于LoRa的列车门监控报警...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛文韬，黄小峰，
申请(专利权)人：深圳市泰比特科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44