机车故障诊断系统显示装置

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" \% z& A( F/ f' m* A7 F摘要:为了 对机车运行中的数据和一些故障信息进行实时显示,本文设计了-种在机车故障诊断系统中使用的司机室显示
屏装置。介绍了该装置的工作原理、硬件的实现和软件设计流程。该装置以带CAN控制器的高性能单片机P87C591为主控
制器，负责机车运行中数据的采集、传输、存储,进行数据分析后实现信息显示。试验结果表明该显示装置操作方便，性能稳
: n+ J6 G( r* g% `4 _: E定,能够正确及时地对机车的故障状态进行显示。
7 ]6 }( n) ^) G- P
% f% @( I" i& h$ m, e1 Z关键词:单片机;显示屏;故障诊断系统

0引.言
. Z* c1 p9 l' \1 E" A4 G, n随着列车重载技术的不断发展,机车故障诊断系统的
性能对列车运行安全的影响也越来越大。利用显示屏对
# _" O0 f! r, i& C# Q+ y机车运行中的各种数据.状态和故障信息进行实时的显示
) W& I3 L5 i' Q! z; `) ^. \会极大的增加机车故障诊断系统的实用性,同时更利于司
2 m, P8 ]4 R1 @3 r+ s3 l机进行规范和安全的操作。本系统是基于重联机车故障
诊断系统设计的显示装置,对故障诊断系统采集到的数据
( S9 M) `& q% u9 q4 w! [8 Z和检测到的故障进行实时的显示。当机车发生故障时,-一
方面数据采集模块把当时的状态信息记录下来,另一方面
可以通过司机室的显示屏及时地提醒司机采取相应的措
  C; s1 E! t3 {, `4 s' n  U施。当机车回到机务段后，检修人员可以通过故障诊断系
统上的USB接口进行数据转存,利用地面专门的分析软
) R* X0 o: ]/ ~" X' `件找出故障的原因。该装置对于机车数据的采集、故障诊
& B9 P/ j7 v8 d. b) l- g断和司机的安全操作具有重要意义。1硬件配置及各 部分功能
! ]% y! S9 d% i9 g! k: }0 t1.1
系统硬件原理图
系统基于重联机车故障诊断系统,在主控机车司机室
. ]: b! U" _/ J. v2 m! Q- Z9 K内配置故障诊断系统显示装置。显示部分电路主要由单
7 W1 Z6 I% N0 F9 q% ?! V4 X1 s( U片机电路、KTM8808模块,液晶显示器,键盘等组成,其系
/ Z5 E4 h9 _" K, p6 b$ s& l统配置原理框图如图1所示。1.2 单片机
6 Y% T* O1 f' `6 ~- @单片机选用的是Philis公司的P87C591。P87C591
  v4 \$ p0 \- d$ @% w* b' K是一个高性能微控制器,具有片内CAN控制器。它采用
了强大的80C51 指令集并包括了Philips半导体
SJA1000CAN控制器的PeliCAN功能。改进的1:1内部
时钟预分频器在12MHz外部时钟速率时实现500ns指
令周期。有一个内部看门狗定时器。一个RS232串.
行口。
1.3显示控制电路
+ M, O9 n& m0 M显示信息通过CAN总线接收,显示输出由P87C591
4 `8 I: Y# D% C+ [: V芯片TXD脚通过增加驱动后接至KTM8808模块的
RXD脚。采用8279接收键盘信息,以中断方式通知单
  F1 }/ G( h' Y/ V片机。
/ F$ N7 e) f; v# ^1.4 KITM8808 模块
KTM8808为通用视频中西文字符显示模块,是为低
成本高性能的解决字符转换为视频显示而设计的。本模
块接上标准视频显示器,接收RS232串口传来的汉字和
  `; d) r/ W  p9 ~9 j4 B9 E控制信息,就可在视频显示器上显示分辨率为80列12行
的汉字。单片集成了CPU.外设控制器、VGA控制器等,
只需外接存储器,插上键盘、显示器,就可显示分辨率从
2 p/ d( W; O! r! S0 m320X240到1024X 768的汉字信息。
1 V( ]% f# m) P0 v" X4 Y0 _0 V/ U# BKTM8808模块性能指标:
; ~3 v9 S  o- v(1)串口波特率:19200 kb/s;
/ m8 C% w' H, N" Z! K2 z(2)串口电平:TTL电平;
- ~7 J! U% _, e(3)VGA显示分辨率: 640X450;
(4)字符显示数:西文80X25,汉字40X25;
(5)VGA显示行频:37.5 kHz, VGA显示场频:71.2 Hz。
1.5液晶显示器
4 z- S2 t2 H; m4 r  [由于司机室内部空间有限,考虑到实现系统的基本功
) u: h' v) O6 x4 ?/ H能,并达到节约成本的目的,采用10.4寸液晶显示器。
, Q& |9 g" V6 {0 _& E4 o+ b1.6 键盘和8279芯片
键盘为5键制，分别定义为:功能键,确认键,取消键，
: f& L& q7 n$ y  K# l; H上翻键,下翻键。8279是可编程的键盘、显示接口芯片。
它既具有按键处理功能,又具有自动显示功能。8279 内
部有键盘FIFO(先进先出堆栈)/传感器。该芯片能自动
消抖并具有双键锁定保护功能。
* Z9 d/ @: f2 B7 ~; c, x$ `% H2主要功能和软件实现
5 H) s4 ^6 @" d0 |4 @2 k! }* [

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P87C591是一个高性能微控制器,具有片内CAN控制器