一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备制造技术

本发明专利技术涉及一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备，包括主机端和人机交互终端，主机端包括电源单元、主控单元、GSMR语音数据转换单元、GPS定位单元、记录单元、电台单元和第一蓝牙单元，主控单元、GSMR语音数据转换单元、GPS定位单元、记录单元、电台单元以背板插板的方式装载在总线板上，通过总线连接，人机交互终端装有第二蓝牙单元，第一蓝牙单元和第二蓝牙单元均由MCU、蓝牙模块及相关外围电路组成，MCU与蓝牙模块之间采用串口通信。与现有技术相比，本发明专利技术省去了繁多的传输线缆人为的组装过程，降低了人工成本，同时匹配了日益发展的铁路需求。

A locomotive wireless communication device based on Bluetooth Technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备
本专利技术涉及一种机车无线通信设备，尤其是涉及一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备。
技术介绍
全路装备的机车通信设备已超过27000台，机车通信设备的运用时间也超过10年，在铁路的日常运输指挥中发挥了重要作用。目前，机车通信设备中有线传输作为主要的传统数据传输方法，已与日益发展的动车组整齐化一不匹配，并且车体较小，而繁多的电缆线、信号线混叠，易受干扰。在列车行运过程中，线缆繁多难以排除故障，从而降低了列车运行效率，造成列车晚点事故。若通过结构件及线缆加强屏蔽抗干扰能力，一方面成本会大大增加，另一方面对结构件加工精度要求过高，也很难实现。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备，包括主机端和人机交互终端，所述的主机端包括电源单元、主控单元、GSMR语音数据转换单元、GPS定位单元、记录单元、电台单元和第一蓝牙单元，所述的主控单元、GSMR语音数据转换单元、GPS定位单元、记录单元、电台单元以背板插板的方式装载在总线板上，通过总线连接，所述的人机交互终端装有第二蓝牙单元，所述的第一蓝牙单元和第二蓝牙单元均由MCU、蓝牙模块及相关外围电路组成，MCU与蓝牙模块之间采用串口通信。所述的主控单元、GSMR语音数据转换单元、GPS定位单元、记录单元、电台单元之间采用双总线连接，所述的双总线包括主CAN通道和备用CAN通道。所述的GSMR语音数据转换单元包括CMX7261芯片和STM32系列CPU，二者通过外设接口连接，二者通过外设接口连接。所述的主控单元包括STM32系列的MCU。所述的记录单元包括ARMCortex-A8微处理器及运放电路，用于数据存储。所述的电台单元为具有400MHz、450MHz、800MHz三种频率的机车电台。所述的主机端到人机交互终端的流程为：第一蓝牙单元的MCU获取将待发送的CAN数据，通过串口转发给蓝牙模块，进行无线发射，第二蓝牙单元的蓝牙模块通过无线接收串口数据，再通过MCU将串口数据转换成CAN数据发给人机交互终端。所述的人机交互终端为主角色，主机端为从角色，主从连接过程如下：主角色上电后开启蓝牙设备扫描，找到对应设备时建立连接，连接成功后关闭扫描，若10s内收不到握手信号，则断开连接，重新开启扫描，若10s内收到握手信号，则定时给出应答，进入数据传输模式；从角色上电后开启广播，以200ms时间间隔发送MAC地址和设备名称，连接成功后，定时发送握手信号，若10s内收不到应答，则断开连接，若10s内收到应答，则进入数据传输模式。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)设备主机端采用背板插板的方式，同时主机端与人机交互端采用蓝牙传输，实现了无线化通信。省去了繁多的传输线缆人为的组装过程，降低了人工成本，同时匹配了日益发展的铁路需求。(2)设备维护更容易实现：有线通信链路的维护需沿线路检查，出现故障时，一般很难及时找出故障点，而采用无线数据传输方式只需维护蓝牙单元，出现故障时则能快速找出原因，恢复线路正常运行。(3)蓝牙技术可同时管理数据和声音传输，满足本设备的设计需求。(4)采用主备双CAN总线通道有效降低由单通道引起的故障发生率，主用通道故障时，可以及时切换至备用通道，保持设备正常工作。附图说明图1为本专利技术机车无线通信设备系统框图；图2(a)、(b)为蓝牙接收转CAN数据处理流程；图3(a)、(b)CAN数据转蓝牙发送处理流程。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1所示，一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备，包括主机端1和人机交互终端2，主机端1包括电源单元11、主控单元12、GSMR语音数据转换单元13、GPS定位单元14、记录单元15、电台单元16和第一蓝牙单元17，主控单元12、GSMR语音数据转换单元13、GPS定位单元14、记录单元15、电台单元16装载在总线板上，通过总线连接，人机交互终端2装有第二蓝牙单元21，第一蓝牙单元17和第二蓝牙单元21均由MCU、蓝牙模块及相关外围电路组成，MCU与蓝牙模块之间采用串口通信。主控单元12、GSMR语音数据转换单元13、GPS定位单元14、记录单元15、电台单元16之间采用双总线连接，双总线包括主CAN通道和备用CAN通道。GSMR语音数据转换单元13包括CMX7261芯片和STM32系列CPU，二者通过外设接口连接，二者通过外设接口连接。主控单元12包括STM32系列的MCU记录单元15包括ARMCortex-A8微处理器及运放电路。电台单元为具有400MHz、450MHz、800MHz三种频率的机车电台。主机端1到人机交互终端2的流程为：第一蓝牙单元17的MCU获取将待发送的CAN数据，通过串口转发给蓝牙模块，进行无线发射，第二蓝牙单元21的蓝牙模块通过无线接收串口数据，再通过MCU将串口数据转换成CAN数据发给人机交互终端。人机交互终端2到主机端1的数据流如下：第二蓝牙单元21的MCU将人机交互终端2发给主机端1的所有CAN通信数据收下来，再通过MCU的串口转发给蓝牙模块，进行无线发射。主机端1的蓝牙模块通过无线接收串口数据，再通过MCU将串口数据转换成CAN数据发给主机端1。人机交互终端2为主角色，主机端1为从角色，主从连接过程如下：主角色上电后开启蓝牙设备扫描，找到对应设备时建立连接，连接成功后关闭扫描，若10s内收不到握手信号，则断开连接，重新开启扫描，若10s内收到握手信号，则定时给出应答，进入数据传输模式；从角色上电后开启广播，以200ms时间间隔发送MAC地址和设备名称，连接成功后，定时发送握手信号，若10s内收不到应答，则断开连接，若10s内收到应答，则进入数据传输模式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备，其特征在于，包括主机端(1)和人机交互终端(2)，所述的主机端(1)包括电源单元(11)、主控单元(12)、GSMR语音数据转换单元(13)、GPS定位单元(14)、记录单元(15)、电台单元(16)和第一蓝牙单元，所述的主控单元(12)、GSMR语音数据转换单元(13)、GPS定位单元(14)、记录单元(15)、电台单元(16)以背板插板的方式装载在总线板上，通过总线连接，所述的人机交互终端(2)装有第二蓝牙单元，所述的第一蓝牙单元和第二蓝牙单元均由MCU、蓝牙模块及相关外围电路组成，MCU与蓝牙模块之间采用串口通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备，其特征在于，包括主机端(1)和人机交互终端(2)，所述的主机端(1)包括电源单元(11)、主控单元(12)、GSMR语音数据转换单元(13)、GPS定位单元(14)、记录单元(15)、电台单元(16)和第一蓝牙单元，所述的主控单元(12)、GSMR语音数据转换单元(13)、GPS定位单元(14)、记录单元(15)、电台单元(16)以背板插板的方式装载在总线板上，通过总线连接，所述的人机交互终端(2)装有第二蓝牙单元，所述的第一蓝牙单元和第二蓝牙单元均由MCU、蓝牙模块及相关外围电路组成，MCU与蓝牙模块之间采用串口通信。


2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备，其特征在于，所述的主控单元(12)、GSMR语音数据转换单元(13)、GPS定位单元(14)、记录单元(15)、电台单元(16)之间采用双总线连接，所述的双总线包括主CAN通道和备用CAN通道。


3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备，其特征在于，所述的GSMR语音数据转换单元(13)包括CMX7261芯片和STM32系列CPU，二者通过外设接口连接。


4.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙技术的机车无线通信设备，其特征在于，所述的主控单元(12)包括STM32系列的MCU。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐彬，周峰，龚倩倩，
申请(专利权)人：通号通信信息集团上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31