一種車載診斷數(shù)據(jù)共享終端系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于交通運輸工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車載診斷數(shù)據(jù)共享終端系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 診斷數(shù)據(jù)共享終端設(shè)備是診斷數(shù)據(jù)云共享與在線診斷系統(tǒng)中最前端的數(shù)據(jù)采集 裝置，它直接與車載計算機對接，通過與車載計算機的信息交互獲取診斷數(shù)據(jù)，并根據(jù)系統(tǒng) 的需求通過無線通信實現(xiàn)診斷數(shù)據(jù)的實時共享。
[0003] 車載計算機的診斷接口形式是以太網(wǎng)接口，診斷過程按照以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議進行 通信。根據(jù)信號系統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù)文檔中的技術(shù)指標，每小時產(chǎn)生的診斷數(shù)據(jù)量不超過50兆字 節(jié)。終端設(shè)備必須適應(yīng)車載計算機的接口形式和通信協(xié)議，并且具備充裕的數(shù)據(jù)處理能力 以應(yīng)對診斷數(shù)據(jù)的流量。
[0004] 終端設(shè)備應(yīng)當具備將車載計算機產(chǎn)生的診斷數(shù)據(jù)快速、可靠地處理并轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù) 云端的能力，以滿足在線診斷和故障快速排查的需要。云共享功能在考慮數(shù)據(jù)流量的同時， 應(yīng)充分保證數(shù)據(jù)的完整性和可靠性，嚴格控制在線診斷的誤診率和虛警率指標。同時，從工 程角度充分考慮到設(shè)計的可行性和成本。
[0005] 此外，考慮到云共享功能對于通信和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的依賴，為了進一步確保數(shù)據(jù)的完 整性，便于運管人員進行日常維護，終端設(shè)備應(yīng)當將接收到的診斷數(shù)據(jù)實時存儲在本地的 存儲介質(zhì)上。參照航空和航海領(lǐng)域的飛行(航行)記錄儀的設(shè)計理念，這一存儲介質(zhì)應(yīng)當堅 固可靠，在出現(xiàn)極端狀況或重大事故時，為事故分析和隱患排查提供可靠依據(jù)。
[0006] 綜上所述，城軌車載診斷數(shù)據(jù)云共享終端設(shè)備應(yīng)當滿足如下功能：
[0007] 1)與車載計算機的通信接口； 2)恰當?shù)臒o線車地通信功能;3)數(shù)據(jù)本地存儲功能。 在實現(xiàn)上述功能的同時，應(yīng)從工程角度充分考慮城市軌道交通車輛的運行環(huán)境，滿足城市 軌道交通車輛電子電氣設(shè)備的各項技術(shù)指標限制，適應(yīng)車載設(shè)備的供電制式。
[0008] 近年來，隨著現(xiàn)代工程的技術(shù)要求不斷提高，微控制系統(tǒng)在運算能力、體積、功耗 等方面面臨著越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。在這一背景下，嵌入式系統(tǒng)由于其體積和功耗可控，運算 能力較強，開發(fā)周期短，運用靈活，適應(yīng)性強等特點，逐漸成為基于微控制器的控制系統(tǒng)的 主要實現(xiàn)形式。
[0009] 嵌入式系統(tǒng)，是以專門應(yīng)用為目的，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可以剪裁，適應(yīng) 于系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、大小、功耗等有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。在嵌入式系統(tǒng) 中，嵌入式軟件與嵌入式底層硬件集成于一體，實現(xiàn)軟件與硬件的高度統(tǒng)一。此外，由于嵌 入式系統(tǒng)可高度自定義，其應(yīng)用場景遍布工業(yè)控制、醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車、消費類電子產(chǎn) 品、辦公自動化產(chǎn)品等各領(lǐng)域。由于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用隨著需求的改變不斷地發(fā)展演化， "嵌入式系統(tǒng)"的定義也是不斷變化發(fā)展的。嵌入式系統(tǒng)通常具有如下特點：
[0010] 1)嵌入式系統(tǒng)在硬件和軟件功能上現(xiàn)對于個人計算機(PC)更為有限。得益于軟硬 件方面的可裁剪，嵌入式系統(tǒng)軟硬件功能更強調(diào)其可用性和性價比；
[0011] 2)嵌入式系統(tǒng)是為執(zhí)行專用功能而設(shè)計的。相對于PC，嵌入式系統(tǒng)更強調(diào)其專用 性；
[0012] 3)嵌入式系統(tǒng)是比其他類型的計算機系統(tǒng)具有更高品質(zhì)和可靠性要求的計算機 系統(tǒng)。由于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域經(jīng)常涉及安全(如工業(yè)控制、汽車、交通、醫(yī)療等），一旦出現(xiàn) 意外狀況，將有可能產(chǎn)生嚴重后果，而PC多用于輔助人的計算和信息處理，可以容忍一定程 度的實效。
[0013] 近年來，新型的體系結(jié)構(gòu)工具（參考模型）也被引入嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域。這一系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)模型本質(zhì)上是嵌入式系統(tǒng)體系內(nèi)容的分層(模塊化)表示。通過將嵌入式系統(tǒng)內(nèi)部的組件 可視化和分組為"層"，復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)將變得更加清晰而容易理解，也為設(shè)計 帶來了諸多便利。嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型表示，所有的嵌入式系統(tǒng)在其結(jié)構(gòu)上都具有共同性。
[0014] 硬件層是所有嵌入式系統(tǒng)都必須包含的邏輯層，它包含位于嵌入式電路板上所有 的主要物理部件；系統(tǒng)軟件層主要指代運行于硬件層上的用于管理計算機軟硬件資源、協(xié) 調(diào)多線程運行的底層軟件，系統(tǒng)軟件層通常具有一定的通用性，通常包括設(shè)備驅(qū)動程序和 操作系統(tǒng)，后者在功能并非十分復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)中這一部分并非是必須的；應(yīng)用軟件層 指代直接用于實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)功能的應(yīng)用軟件，是嵌入式系統(tǒng)預(yù)期邏輯功能的載體，在少 數(shù)用于演示、教學、研究的嵌入式系統(tǒng)中是可選的。
[0015] 綜合考慮城軌列車車載診斷數(shù)據(jù)共享終端設(shè)備的功能及性能需求，嵌入式系統(tǒng)由 于其軟硬件系統(tǒng)可高度自定義，功能可裁剪，功耗可控，體積可控，設(shè)計靈活等方面的特點， 成為了實現(xiàn)診斷數(shù)據(jù)共享終端設(shè)備的最佳實現(xiàn)形式。
[0016] 因此，需要提出一種車載診斷數(shù)據(jù)共享終端系統(tǒng)可最大程度地滿足車載數(shù)據(jù)量對 共享終端系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)處理能力需求，所以為該系統(tǒng)提供電能的電源系統(tǒng)就成了研究的重 點和難點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不便，本發(fā)明的目的是提出一種車載診斷數(shù)據(jù)共享終端 系統(tǒng)，電源系統(tǒng)通過兩級轉(zhuǎn)換電路，將外部直流電源轉(zhuǎn)換為制式電源，該系統(tǒng)通過車載計算 機接口子系統(tǒng)獲取車載診斷數(shù)據(jù)，將該車載診斷數(shù)據(jù)寫入本地存儲子系統(tǒng)，同時通過云共 享接口子系統(tǒng)上傳至云端。
[0018] 本發(fā)明的目的，將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：
[0019] -種車載診斷數(shù)據(jù)共享終端系統(tǒng)，包括裝載有軟件的車載診斷數(shù)據(jù)共享終端，所 述車載診斷數(shù)據(jù)共享終端通過輔助外圍電路與電源和用于對軟件性能進行調(diào)試的調(diào)試接 口連接，所述車載診斷數(shù)據(jù)共享終端還連接有車載計算機(V0BC)和診斷數(shù)據(jù)云并進行雙向 通信。
[0020] 優(yōu)選地，所述電源通過所述輔助外圍電路為所述車載診斷共享終端提供110V直流 電。
[0021] 優(yōu)選地，所述車載診斷數(shù)據(jù)共享終端還連接有一診斷數(shù)據(jù)云，所述診斷數(shù)據(jù)云用 于實現(xiàn)診斷數(shù)據(jù)實時共享。
[0022] 優(yōu)選地，所述電源包括一級電源電路和二級電源電路。
[0023] 優(yōu)選地，所述一級電源電路包括插頭、電源濾波器和AC-DC轉(zhuǎn)換器，電源濾波器的 輸入端與插頭電連接，電源濾波器的輸出端與AC-DC轉(zhuǎn)換器的輸入端電連接，AC-DC轉(zhuǎn)換器 的輸出端為一級電源電路輸出端。
[0024] 優(yōu)選地，所述二級電源電路包括第一個電源電路和第二個電源電路，所述第一個 電源電路包括穩(wěn)壓芯片和發(fā)光二極管，所述穩(wěn)壓芯片的輸出端與所述發(fā)光二極管的輸入端 連接。
[0025] 優(yōu)選地，所述第二個電源電路包括MIC29302穩(wěn)壓器、電阻R32和電阻R36,所述 MIC29302芯片的OUT腳與電阻R32-端電連接，電阻R32另一端與MIC29302芯片的ADJ腳和電 阻R36-端電連接，電阻R36另一端接地。
[0026] 本發(fā)明的突出效果為:該電源模塊可為整個終端設(shè)備提供電能，該電源系統(tǒng)通過 兩級轉(zhuǎn)換電路，將外部直流電源轉(zhuǎn)換為直流5V、3.3V和4.1V等多種制式的電源供半載電子 元器件使用，調(diào)試接口可根據(jù)軟件的設(shè)置將串口信息傳遞至調(diào)試用存儲器內(nèi)。
[0027] 以下便結(jié)合實施例附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳述，以使本發(fā)明 技術(shù)方案更易于理解、掌握。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明車載診斷數(shù)據(jù)共享終端系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0029]圖2是本發(fā)明一級電源電路原理圖；
[0030] 圖3是本發(fā)明二級電源電路的第一級電路原理圖；
[0031] 圖4是本發(fā)明二級電源電路的第二級電路原理圖；
[0032] 圖5是本發(fā)明離線存儲器的電路原理圖；
[0033] 圖6是本發(fā)明實時時鐘的電路原理圖；
[0034]圖7是本發(fā)明USB調(diào)試接口電路原理圖；
[0035]圖8是本發(fā)明PMC總線寫數(shù)據(jù)過程圖；
[0036] 圖9是本發(fā)明Μ⑶監(jiān)督電路原理圖；
[0037]圖10是本發(fā)明程序下載接口電路示意圖；
[0038]圖11是本發(fā)明W5300內(nèi)存映射示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 本發(fā)明的目的、優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限制性說明進行圖示和 解釋。這些實施例僅是應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而 形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
[0040] 如圖1所示，一種車載診斷數(shù)據(jù)共享終端系統(tǒng)，包括裝載有軟件的車載診斷數(shù)據(jù)共 享終端，所述車載診斷數(shù)據(jù)共享終端通過輔助外圍電路與電源和用于對軟件性能進行調(diào)試 的調(diào)試接口連接，所述車載診斷數(shù)據(jù)共享終端還連接有車載計算機(V0BC)和診斷數(shù)據(jù)云并 進行雙向通信。所述車載診斷終端數(shù)據(jù)共享終端系統(tǒng)還包括有MCU模塊，所述MCU模塊分別 與車載計算機接口子系統(tǒng)、云共享接口子系統(tǒng)、本地存儲子系統(tǒng)和輔助外圍電路連接。 [0041]在該系統(tǒng)中，所述電源模塊為整個終端設(shè)備提供電能。列車車載電器設(shè)施將為診 斷數(shù)據(jù)共享終端提供110V直流電源。電源系統(tǒng)通過兩級轉(zhuǎn)換電路，將這一外部電源轉(zhuǎn)換為 直流5V、3.3V和4. IV三種制式的電源供半載電子元器件