主 控單元處理后或直接通過數(shù)據(jù)接口單元發(fā)送給列尾機車。
[0051] 在本實用新型的一個實施例中，該控制盒還包括與主控單元連接的時鐘單元、監(jiān) 測單元和維護接口單元，其中，時鐘單元用于向主控單元提供時鐘信號，監(jiān)測單元用于監(jiān)測 主控單元的工作狀態(tài)并在主控單元程序運行異常時發(fā)出復位信號，維護接口單元用于向主 控單元加載或從主控單元下載維護數(shù)據(jù)和程序以實現(xiàn)對主控單元的維護。
[0052]在本實用新型的一個實施例中，該控制盒還包括與數(shù)據(jù)接口單元連接的電源轉(zhuǎn)換 單元，用于將列尾機車臺提供的電壓轉(zhuǎn)換為控制盒內(nèi)部各工作單元所需的電壓。
[0053]如圖2所示為根據(jù)本實用新型的一個實施例的列尾控制盒電路原理圖，以下通過 圖2來對本實用新型進行詳細說明。
[0054] 如圖2所示，主芯片LPC1778作為主控單元，基于按鍵板（即按鍵輸入單元)輸入的 按鍵信號可以產(chǎn)生列尾機車臺工作模式控制信號（如400MHz模式和400MHZ+GSM-R雙模模 式)和其他控制指令(如顯示、列尾機車臺參數(shù)配置、語音播報開啟/關(guān)閉、確認、消號、查詢 分壓、斷連和操縱列尾主機輔助排風等控制指令），并將該工作模式控制信號和其他相應(yīng)的 控制指令輸出通過422接口芯片MAX3490ESA給控制盒數(shù)據(jù)接口（即數(shù)據(jù)接口單元）。另外，主 芯片LPC1778還可以定時或按照接收控制指令，通過422接口芯片MAX3490ESA接收列尾機車 臺發(fā)送的包含有列尾機車號、列尾主機的ID號、列車連接狀態(tài)、風壓等信息的數(shù)字形式的數(shù) 據(jù)信號。
[0055]液晶顯示屏及與其連接的控制電路構(gòu)成顯示單元，液晶顯示屏和控制電路分別與 主控芯片LPC1778連接?？刂齐娐芬环矫嫦蛞壕э@示屏提供工作電源，另一方面控制主芯片 LPC1778通過液晶顯示屏和主控芯片LPC1778之間的串口通路將需要在液晶顯示屏上顯示 的控制指令或接收的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給液晶顯示屏。該液晶顯示屏可以同時顯示機車號、列 尾主機ID、連接狀態(tài)、風壓、列尾指令信息等，液晶屏可選擇具有亮度可調(diào)的液晶顯示面板。 [0056]如圖3所示為根據(jù)本實用新型的一個實施例的顯示單元結(jié)構(gòu)示意圖，其中，液晶顯 示屏及與其連接的控制電路集成為一個液晶屏模塊，液晶屏與主芯片通過串口進行通信， 模塊自帶字庫滿足標準中的顯示要求，可通過串口指令讀取顯示并對液晶屏亮度進行調(diào) 整。
[0057]如圖4所示為根據(jù)本實用新型的另一個實施例的顯示單元結(jié)構(gòu)示意圖，其中，液晶 屏采用IXD接口單屏，通過主芯片添加IXD接口驅(qū)動芯片對液晶屏進行驅(qū)動顯示，外擴Flash 存儲空間對使用字庫部分進行存儲。
[0058]數(shù)據(jù)存儲電路作為存儲單元，通過SPI2數(shù)據(jù)接口與主芯片LPC1778中設(shè)置的DMA硬 件通信，從而將主芯片LPC1778接收的數(shù)據(jù)信息中的語音信息以二進制形式固定存儲起來。 在需要進行語音信號播報時，PCM1754TDBQRQ1音頻DAC芯片作為第一音頻單元，通過語音專 用數(shù)據(jù)接口 I2S數(shù)據(jù)接口經(jīng)DMA調(diào)取數(shù)據(jù)存儲電路中存儲的二進制形式的語音信息，并將二 進制形式的語音信息轉(zhuǎn)換為語音模擬信號。該語音模擬信號經(jīng)MCP602-I/SN運放芯片和音 頻功放TPA3110D2放大，之后再經(jīng)喇叭播放出去。其中，此處的MCP602-I/SN運放芯片和音頻 功放TPA3110D2作為第一放大單元。
[0059]該PCM1754TDBQRQ1音頻DAC芯片借鑒的是數(shù)字電臺方案中的播音方案。如圖5所 示，電臺主芯片將接收的語音信號發(fā)送給0B板單片機芯片，0B板單片機芯片將語音信號處 理后發(fā)送給8M Flash芯片存儲起來。在需要語音播放時，電臺主芯片通過0B板單片機芯片 調(diào)取8M Flash芯片存儲的語音信號，并經(jīng)DSP芯片處理后輸出。
[0060]在本實用新型中，基于圖5的數(shù)字電臺播音系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖衍生的播音方案原理框圖 如圖6所示。主芯片LPC1778將接收的數(shù)字語音信號在AT25DF641_64M語音數(shù)據(jù)存儲芯片中 存儲起來，在需要時再調(diào)取出來經(jīng)PCM1754TDBQRQ1音頻DAC芯片轉(zhuǎn)換為模擬語音信號后輸 出。
[00611 IDS4004-08MSYI語音芯片作為第二音頻單元，用作備份語音播報，直接將主芯片 LPC1778接收到的數(shù)據(jù)信號中的語音信號轉(zhuǎn)換為模擬語音信號存儲起來，在需要時，將存儲 的模擬語音信號經(jīng)MCP602-I/SN運放芯片和音頻功放TPA3110D2放大，之后再經(jīng)喇叭播放出 去。這樣，該控制盒就具有兩套語音播報單元，在其中一套發(fā)生故障時，另一套還可以完成 語音播報功能。
[0062]通過話筒發(fā)出的語音信號經(jīng)作為第二放大單元的MCP602-I/SN放大后，經(jīng)控制盒 數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)發(fā)給第一放大單元中的MCP602-I/SN來再一次進行放大，并經(jīng)音頻功放 TPA3110D2放大后由喇叭播放出來。通過控制放大器的放大倍數(shù)，可以實現(xiàn)語音播報聲音的 可調(diào)，并要求保證輸出功率滿足要求。
[0063]復位開關(guān)用于產(chǎn)生手動復位信號，該手動復位信號經(jīng)復位電路產(chǎn)生后發(fā)送給列尾 機車臺，實現(xiàn)對列尾機車臺的手動控制。
[0064]按鍵板作為按鍵輸入單元，通過按鍵面板上的按鍵輸入按鍵指令，該按鍵指令經(jīng) 主芯片LPC1778處理后輸出給對應(yīng)的芯片。按鍵可選擇帶背光效果的按鍵面板，從而有利于 在較暗的工作環(huán)境下實現(xiàn)按鍵信號輸入。
[0065] MAX706看門狗復位電路作為監(jiān)測單元，監(jiān)測主芯片LPC1778的程序運行情況，在主 芯片程序進入死循環(huán)或跑飛時向主芯片輸出復位信號。
[0066]控制盒數(shù)據(jù)接口將列尾機車臺引入的電壓信號，經(jīng)由電壓濾波網(wǎng)絡(luò)、LM 2 5 7 6 S -roC/DC芯片和AMS1117-3.3LD0芯片組成的電源轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為主控芯片LPC1778和其他工 作芯片所需的工作電壓。
[0067] 另外，該控制盒還設(shè)置有維護口，通過MAX3232ESE232串口芯片或USB數(shù)據(jù)線與主 芯片LPC1778，用于向主芯片加載程序及數(shù)據(jù)或從主芯片下載程序或數(shù)據(jù)，用于對主芯片進 行維護。
[0068]雖然本實用新型所公開的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本實用 新型而采用的實施方式，并非用以限定本實用新型。任何本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技 術(shù)人員，在不脫離本實用新型所公開的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節(jié) 上作任何的修改與變化，但本實用新型的專利保護范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定 的范圍為準。
【主權(quán)項】
1. 一種列尾控制盒，包括： 主控單元，用于產(chǎn)生列尾機車臺工作模式控制信號和接收列尾機車臺發(fā)送的數(shù)據(jù)信 號，所述工作模式控制信號和所述數(shù)據(jù)信號為數(shù)字信號； 數(shù)據(jù)接口單元，與所述主控單元連接，用于將所述工作模式控制信號轉(zhuǎn)發(fā)給列尾機車 臺和將所述數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)發(fā)給所述主控單元。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒還包括與所述主控單元連接 的存儲單元和第一音頻轉(zhuǎn)換單元及與所述第一音頻轉(zhuǎn)換單元連接的第一放大單元，其中， 所述存儲單元將所述主控單元接收的數(shù)據(jù)信號中的語音信號，以二進制數(shù)據(jù)格式進行 存儲，所述主控單元調(diào)取所述存儲單元存儲的語音信號，所述第一音頻轉(zhuǎn)換單元將二進制 數(shù)據(jù)格式的語音信號轉(zhuǎn)換為模擬語音信號，所述第一放大單元將模擬形式的語音信號放大 后發(fā)送出去。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒還包括與所述主控單元和所 述第一放大單元連接的具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及存儲功能的第二音頻轉(zhuǎn)換單元，其中， 所述第二音頻轉(zhuǎn)換單元將所述主控單元輸出的數(shù)字信號形式的語音信號轉(zhuǎn)換為模擬 語音信號并存儲，所述第一放大單元將所述第二音頻轉(zhuǎn)換單元存儲的模擬語音信號放大后 發(fā)送出去。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒還包括與所述數(shù)據(jù)接口單元 連接的第二放大單元，用于將話筒輸入的模擬語音信號放大后經(jīng)所述數(shù)據(jù)接口單元轉(zhuǎn)發(fā)給 所述第一放大單元。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒還包括與所述主 控單元連接的按鍵輸入單元，用于通過按鍵方式向所述主控單元輸出控制指令。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒還包括與所述主控單元連接 的字庫存儲單元和顯示驅(qū)動單元及與所述顯示驅(qū)動單元連接的顯示器，其中， 所述主控單元控制所述顯示驅(qū)動單元驅(qū)動所述顯示器，所述顯示器基于所述字庫存儲 單元存儲的字庫信息顯示所述主控單元接收到的數(shù)據(jù)信號和產(chǎn)生的工作模式控制信號。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒還包括與所述主控單元連接 的顯示單元，其中， 所述主控單元控制所述顯示單元基于所述主控單元內(nèi)部存儲的字庫信息來顯示所述 主控單元接收到的數(shù)據(jù)信息和產(chǎn)生的工作模式控制信息。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒還包括與所述主控單元連接 的復位開關(guān)及與所述復位開關(guān)連接的復位電路，用于實現(xiàn)對列尾機車臺復位。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒還包括與所述主控單元連接 的時鐘單元、監(jiān)測單元和維護接口單元，其中， 所述時鐘單元用于向所述主控單元提供時鐘信號； 所述監(jiān)測單元用于監(jiān)測所述主控單元的工作狀態(tài)并在所述主控單元程序運行異常時 發(fā)出復位信號； 所述維護接口單元用于向所述主控單元加載或從所述主控單元下載維護數(shù)據(jù)和程序 以實現(xiàn)對所述主控單元的維護。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制盒，其特征在于，所述控制盒還包括與所述數(shù)據(jù)接口單 元連接的電源轉(zhuǎn)換單元，用于將列尾機車臺提供的電壓轉(zhuǎn)換為所述控制盒內(nèi)部各工作單元 所需的電壓。
【專利摘要】本實用新型公開了一種列尾控制盒，包括：主控單元，用于產(chǎn)生列尾機車臺工作模式控制信號和接收列尾機車臺發(fā)送的數(shù)據(jù)信號，工作模式控制信號和數(shù)據(jù)信號為數(shù)字信號；數(shù)據(jù)接口單元，與主控單元連接，用于將工作模式控制信號轉(zhuǎn)發(fā)給列尾機車臺和將數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)發(fā)給主控單元。本實用新型可以實現(xiàn)控制盒與數(shù)字列尾機車臺匹配。
【IPC分類】B61L27/00, B61C17/00, B61L23/00
【公開號】CN205365640
【申請?zhí)枴緾N201521131520
【發(fā)明人】田秀臣, 熊道權(quán), 張飛, 孫保豐
【申請人】北京世紀東方國鐵科技股份有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月30日