CN220315006U - 一种动车组车载WiFi通信插件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种动车组车载WiFi通信插件，包括电源模块、WiFi模块、MCU单元和底板接口模块；底板接口模块包括电源接口和通信接口，电源接口连接电源模块，电源模块分别连接WiFi模块、MCU单元和通信接口，通信接口包括总线网口、ID检测接口、CAN总线接口和RS485总线接口；WiFi模块与MCU单元通信连接，MCU单元和底板接口模块之间通过CAN总线、RS485总线通信连接，MCU单元还连接有ID检测电路，ID检测电路与ID检测接口连接；WiFi模块连接有RJ45接口。本实用新型设置WiFi模块结合MCU单元和底板接口模块，实现2.4G和5G等WiFi信号的传输。
Description
技术领域
本实用新型涉及动车组列通信系统，具体涉及一种动车组车载WiFi通信插件。
背景技术
动车组列控动态监测系统包括机车调车作业安全辅助防护系统（LocomotiveShunting assist Protection，LSP）、轨道车调车作业安全辅助防护系统（GDK），这些系统基于列控设备动态监测及传输系统（Dynamic Monitoring System for TrainControlEquipment，DMS）平台为基础。
随着无线网络技术的发展，基于无线网络连接外部设备日益增多，上述平台设计定型较早，对当前系统的功能扩展形成制约。
因此亟需设计一种WiFi插板满足现有平台使用可以实现无线信号的稳定及广泛覆盖。
发明内容
本实用新型为解决现有平台无法实现无线信号传输、覆盖的问题，提供了一种动车组车载WiFi通信插件，设置WiFi模块结合MCU单元和底板接口模块，实现2.4G和5G等WiFi信号的传输。
为了实现上述目的，本实用新型提出了一种动车组车载WiFi通信插件，包括电源模块、WiFi模块、MCU单元和底板接口模块；
所述底板接口模块包括电源接口和通信接口，所述电源接口连接电源模块，所述电源模块分别连接WiFi模块、MCU单元和通信接口，所述通信接口包括总线网口、ID检测接口、CAN总线接口和RS485总线接口；
所述WiFi模块与MCU单元通信连接，所述MCU单元和底板接口模块之间通过CAN总线、RS485总线通信连接，MCU单元还连接有ID检测电路，所述ID检测电路与ID检测接口连接；
所述WiFi模块连接有RJ45接口。
作业原理：电源模块给WiFi模块、MCU单元和底板接口供电。MCU单元通过ID检测电路实现地址检测功能。 WiFi模块通过RJ45接口连接网络用于WIFI模块调试及升级。WiFi模块连接总线网口完成无线信号的传输，从而实现无线信号的覆盖。
进一步地，所述电源模块包括保护电路、电流电压监测模块、隔离电源转换电路，和电源转换模块；
所述保护电路包括过流、过压保护电路和LC滤波电路，保护电路一侧连接电源接口，另一侧分别连接隔离电源转换电路和电源转换模块，所述隔离电源转换电路另一侧连接WiFi模块，所述电源转换模块分别连接MCU单元和通信接口；
保护电路与电源接口之间还连接有电流电压监测模块，所述电流电压监测模块的另一端与MCU单元的AD引脚连接。
电源接口连接DC12V电源，通过电源转换模块转换为DC3.3V，为MCU单元和通信接口使用，默认上电时，WiFi模块使用DC12V/2A的电进行工作，通过MCU单元控制WiFi模块的上电和下电。
进一步地，所述MCU单元通过I2C接口连接有存储器，MCU单元通过I2C接口还连接有温度传感器，MCU单元的IO引脚连接有ID检测电路和指示灯驱动电路，所述指示灯驱动电路连接有指示灯电路，所述指示灯电路包括多个发光二极管，所述发光二极管的另一端与WiFi模块连接。
MCU单元还包括时钟电路、调试接口、编程接口、面板状态指示、电源去耦电路、复位电路、插板插槽位置检测。
MCU单元通过通信接口进行通信。通信方式丰富。
MCU单元利用1个GPIO作为WiFi模块的使能信号，当不作控制时，WiFi模块上、下电随电源接口一起，当控制时，MCU单元输出低电平使能信号使WiFi模块下电，输出高电平使能信号会使WiFi模块上电。
MCU单元自带AD实现供电电压、工作电压、工作电流信号的采集。
进一步地，所述MCU单元与RS485总线接口之间设置有UART/RS485转换芯片。
实现RS485总线通信功能。
进一步地，所述ID检测电路包括上拉电阻。通过上拉电阻实现ID检测功能
进一步地，所述RJ45接口设置有隔离变压器，所述隔离变压器一侧连接总线网口，另一侧连接WiFi模块。
通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
本实用新型实现无线数据传输和无线信号覆盖，设置WiFi模块、MCU单元和通信接口，MCU单元通过底板总线连接DMS平台，MCU单元与WiFi模块通过串口连接，WiFi模块通过隔离变压器与底板接口模块的网口连接，以此连接DMS平台。具有良好的无线性能和广阔的信号覆盖面积，具有输入电压、过流保护、温度采集以及底板通信功能，便于工作状态监测以及维护。
附图说明
图1为本实用新型一种动车组车载WiFi通信插件的电气原理图之一；
图2为本实用新型一种动车组车载WiFi通信插件的电气原理图之二；
图3为本实用新型一种动车组车载WiFi通信插件的电气原理图之三。
附图标号：1为电源模块，2为WiFi模块，3为MCU单元，4为接口模块，5为ID检测电路，6为RJ45接口，7为保护电路，8为电源转换模块，9为隔离电源转换电路，10为电流电压监测模块，11为指示灯驱动电路，12为指示灯电路，13为隔离变压器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
实施例1
如图1~3所示，一种动车组车载WiFi通信插件，包括电源模块1、WiFi模块2、MCU单元3和底板接口模块4；
所述底板接口模块4包括电源接口401和通信接口402，所述电源接口401连接电源模块1，所述电源模块1分别连接WiFi模块2、MCU单元3和通信接口402，所述通信接口402包括总线网口、ID检测接口、CAN总线接口和RS485总线接口；
所述WiFi模块2与MCU单元3通信连接，所述MCU单元3和底板接口模块4之间通过CAN总线、RS485总线通信连接，MCU单元3还连接有ID检测电路5，所述ID检测电路5与ID检测接口连接；
所述WiFi模块2连接有RJ45接口6。
在本实施例中，底板接口模块4具体为泰克高速背板连接器6469028。
优选的，所述电源模块1包括保护电路7、电流电压监测模块10、隔离电源转换电路9，和电源转换模块8；
所述保护电路7包括过流、过压保护电路和LC滤波电路，保护电路7一侧连接电源接口401，另一侧分别连接隔离电源转换电路9和电源转换模块8，所述隔离电源转换电路9另一侧连接WiFi模块2，所述电源转换模块8分别连接MCU单元3和通信接口402。
保护电路7与电源接口401之间还连接有电流电压监测模块10，所述电流电压监测模块10的另一端与MCU单元3的AD引脚连接。
隔离电源转换电路9采用IF1205XT-1WR3芯片。电源转换模块8采用SY8120I芯片。
过流、过压保护电路具体为在输入级前端串接适配5*20mm规格保险管的保险座实现输入端的过流保护，并设在靠近输入端引脚处并接贴片TVS（SMBJ14CA）实现输入端的过压保护。
优选的，所述MCU单元3通过I2C接口连接有存储器，MCU单元3通过I2C接口还连接有温度传感器，MCU单元3的IO引脚连接有ID检测电路5和指示灯驱动电路11，所述指示灯驱动电路11连接有指示灯电路12，所述指示灯电路12包括多个发光二极管，所述发光二极管的另一端与WiFi模块2连接。
MCU单元3采用STM32F103RET6型单片机，存储器采用MC24C02存储器，温度传感器采用TMP75芯片。
MCU单元3利用2个GPIO管脚作为系统状态指示管脚，采用灌电流设计，管脚状态为低时发光二极管点亮，管脚状态为高时，发光二极管熄灭。
优选的，所述MCU单元3与RS485总线接口之间设置有UART/RS485转换芯片。
UART/RS485转换芯片为ISL83485芯片。
优选的，所述ID检测电路5包括上拉电阻。通过SN65HVD230D型CAN收发器实现CAN总线通信功能；通过上拉电阻实现ID检测功能。
优选的，所述RJ45接口6设置有隔离变压器13，所述隔离变压器13一侧连接总线网口，另一侧连接WiFi模块2 。
WiFi模块2采用W7621ASP来实现WiFi信号的传输。
作业时，WiFi模块2通过底板接口模块4和MCU单元3与DMS平台进行RS485和CAN总线的数据通信。通过ID检测识别单元地址，WiFi模块2通过隔离变压器13与底板接口模块4的网口连接，以此连接DMS平台。在DMS平台连接车载WiFi通信插件后实现无线信号的传输及覆盖。
以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。
Claims (6)
1.一种动车组车载WiFi通信插件，其特征在于，包括电源模块（1）、WiFi模块（2）、MCU单元（3）和底板接口模块（4）；
所述底板接口模块（4）包括电源接口（401）和通信接口（402），所述电源接口（401）连接电源模块（1），所述电源模块（1）分别连接WiFi模块（2）、MCU单元（3）和通信接口（402），所述通信接口（402）包括总线网口、ID检测接口、CAN总线接口和RS485总线接口；
所述WiFi模块（2）与MCU单元（3）通信连接，所述MCU单元（3）和底板接口模块（4）之间通过CAN总线、RS485总线通信连接，MCU单元（3）还连接有ID检测电路（5），所述ID检测电路（5）与ID检测接口连接；
所述WiFi模块（2）连接有RJ45接口（6）。
2.根据权利要求1所述的一种动车组车载WiFi通信插件，其特征在于，所述电源模块（1）包括保护电路（7）、电流电压监测模块（10）、隔离电源转换电路（9），和电源转换模块（8）；
所述保护电路（7）包括过流、过压保护电路和LC滤波电路，保护电路（7）一侧连接电源接口（401），另一侧分别连接隔离电源转换电路（9）和电源转换模块（8），所述隔离电源转换电路（9）另一侧连接WiFi模块（2），所述电源转换模块（8）分别连接MCU单元（3）和通信接口（402）；
保护电路（7）与电源接口（401）之间还连接有电流电压监测模块（10），所述电流电压监测模块（10）的另一端与MCU单元（3）的AD引脚连接。
3.根据权利要求2所述的一种动车组车载WiFi通信插件，其特征在于，所述MCU单元（3）通过I2C接口连接有存储器，MCU单元（3）通过I2C接口还连接有温度传感器，MCU单元（3）的IO引脚连接有ID检测电路（5）和指示灯驱动电路（11），所述指示灯驱动电路（11）连接有指示灯电路（12），所述指示灯电路（12）包括多个发光二极管，所述发光二极管的另一端与WiFi模块（2）连接。
4.根据权利要求1所述的一种动车组车载WiFi通信插件，其特征在于，所述MCU单元（3）与RS485总线接口之间设置有UART/RS485转换芯片。
5.根据权利要求1所述的一种动车组车载WiFi通信插件，其特征在于，所述ID检测电路（5）包括上拉电阻。
6.根据权利要求1所述的一种动车组车载WiFi通信插件，其特征在于，所述RJ45接口（6）设置有隔离变压器（13），所述隔离变压器（13）一侧连接总线网口，另一侧连接WiFi模块（2）。
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