機車車輛的模擬量輸出裝置和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種機車車輛的模擬量輸出裝置和系統(tǒng)。該裝置包括：第一數(shù)據(jù)收發(fā)器、數(shù)據(jù)處理器和AD5790數(shù)模轉換芯片；第一數(shù)據(jù)收發(fā)器接收機車車輛的控制設備輸入的第一數(shù)字量控制信號，并轉換為第二數(shù)字量控制信號；數(shù)據(jù)處理器接收第二數(shù)字量控制信號，并轉換為第三數(shù)字量控制信號；AD5790數(shù)模轉換芯片接收第三數(shù)字量控制信號，并轉換為20位精度的模擬量控制信號輸入至機車車輛的受控設備。本發(fā)明提供的機車車輛的模擬量輸出裝置和系統(tǒng)，通過AD5790數(shù)模轉換芯片，將機車車輛的控制設備輸出的數(shù)字量信號轉換為20位精度的模擬量控制信號，控制受控設備的運行，減小了控制誤差。
【專利說明】機車車輛的模擬量輸出裝置和系統(tǒng)
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信【技術領域】，尤其涉及一種機車車輛的模擬量輸出裝置和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 機車車輛通過輸出模擬量信號，例如中間電壓、速度信號等來控制設備的運行。
[0003] 現(xiàn)有技術中，機車車輛的控制設備輸出的數(shù)字量信號經(jīng)數(shù)據(jù)收發(fā)器、數(shù)據(jù)處理器 后輸入至數(shù)模轉換模塊，數(shù)模轉換模塊對接收到的數(shù)字量信號進行數(shù)模轉換，并將得到的 12位精度，即精度為1/2 12=1/4096的模擬量信號輸入至機車車輛的受控設備，控制受控設 備的運行。
[0004] 但現(xiàn)有技術存在如下缺陷：機車車輛輸出的模擬量信號的精度較低，，無法滿足越 來越高的控制要求，控制誤差較大。
【發(fā)明內容】
[0005] 本發(fā)明提供一種機車車輛的模擬量輸出裝置和系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術中存在的 機車車輛輸出的模擬量信號的精度較低、控制誤差較大的問題。
[0006] 本發(fā)明提供了一種機車車輛的模擬量輸出裝置，包括：第一數(shù)據(jù)收發(fā)器、數(shù)據(jù)處理 器和AD5790數(shù)模轉換芯片；
[0007] 所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)器，用于接收機車車輛的控制設備輸入的第一數(shù)字量控制信 號，并將所述第一數(shù)字量控制信號轉換為與所述數(shù)據(jù)處理器格式匹配的第二數(shù)字量控制信 號；
[0008] 所述數(shù)據(jù)處理器，用于接收所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)器輸入的所述第二數(shù)字量控制信 號，并將所述第二數(shù)字量控制信號轉換為與所述AD5790數(shù)模轉換芯片格式匹配的第三數(shù) 字量控制信號；
[0009] 所述AD5790數(shù)模轉換芯片，用于接收所述數(shù)據(jù)處理器輸入的所述第三數(shù)字量控 制信號，并將所述第三數(shù)字量控制信號轉換為20位精度的模擬量控制信號輸入至機車車 輛的受控設備。
[0010] 本發(fā)明還提供了一種機車車輛的模擬量輸出系統(tǒng)，包括：機車車輛的控制設備、機 車車輛的受控設備和如上所述的機車車輛的模擬量輸出裝置；
[0011] 所述機車車輛的控制設備通過控制器局域網(wǎng)絡CAN總線與所述機車車輛的模擬 量輸出裝置中的第一數(shù)據(jù)收發(fā)器電連接，所述機車車輛的受控設備與所述機車車輛的模擬 量輸出裝置中的AD5790數(shù)模轉換芯片電連接。
[0012] 本發(fā)明提供的機車車輛的模擬量輸出裝置和系統(tǒng)，通過AD5790數(shù)模轉換芯片，將 機車車輛的控制設備輸出的數(shù)字量信號轉換為20位精度的模擬量控制信號，并輸出至機 車車輛的受控設備，控制受控設備的運行，減小了控制誤差。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明提供的機車車輛的模擬量輸出裝置一個實施例的結構示意圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明提供的機車車輛的模擬量輸出裝置又一個實施例的結構示意圖；
[0015] 圖3為本發(fā)明提供的機車車輛的模擬量輸出系統(tǒng)一個實施例的結構示意圖； [0016]圖4為本發(fā)明提供的機車車輛的模擬量輸出系統(tǒng)又一個實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面通過具體的實施例及附圖，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0018] 圖1為本發(fā)明提供的機車車輛的模擬量輸出裝置的結構示意圖。如圖1所示，該 裝置具體可以包括：第一數(shù)據(jù)收發(fā)器11、數(shù)據(jù)處理器12和AD5790數(shù)模轉換芯片13,其中：
[0019] 第一數(shù)據(jù)收發(fā)器11，用于接收機車車輛的控制設備輸入的第一數(shù)字量控制信號， 并將第一數(shù)字量控制信號轉換為與數(shù)據(jù)處理器12格式匹配的第二數(shù)字量控制信號；
[0020] 數(shù)據(jù)處理器12,用于接收第一數(shù)據(jù)收發(fā)器11輸入的第二數(shù)字量控制信號，并將第 二數(shù)字量控制信號轉換為與AD5790數(shù)模轉換芯片13格式匹配的第三數(shù)字量控制信號；
[0021] AD5790數(shù)模轉換芯片13,用于接收數(shù)據(jù)處理器12輸入的第三數(shù)字量控制信號，并 將第三數(shù)字量控制信號轉換為20位精度的模擬量控制信號輸入至機車車輛的受控設備。
[0022] 具體的，機車車輛的控制設備輸出第一數(shù)字量控制信號，例如中間電壓、速度信號 等，但該第一數(shù)字量控制信號的格式與AD5790數(shù)模轉換芯片13的輸入信號的格式不匹配， 因此該第一數(shù)字量控制信號需經(jīng)過第一數(shù)據(jù)收發(fā)器11和數(shù)據(jù)處理器12進行格式轉換后， 才能被AD5790數(shù)模轉換芯片13成功接收。其中，第一數(shù)據(jù)收發(fā)器具體可以為TJA1050T芯 片等，數(shù)據(jù)處理器12具體可以為STM32F103VBH6單片機等，數(shù)據(jù)處理器12分別與第一數(shù)據(jù) 收發(fā)器11和AD5790數(shù)模轉換芯片13電連接。第一數(shù)據(jù)收發(fā)器11接收機車車輛的控制設 備輸入的第一數(shù)字量控制信號，并將該第一數(shù)字量控制信號轉換為與數(shù)據(jù)處理器12格式 匹配的第二數(shù)字量控制信號；數(shù)據(jù)處理器12接收第一數(shù)據(jù)收發(fā)器11輸入的第二數(shù)字量控 制信號，并將該第二數(shù)字量控制信號轉換為與AD5790數(shù)模轉換芯片13格式匹配的第三數(shù) 字量控制信號；AD5790數(shù)模轉換芯片13接收數(shù)據(jù)處理器12輸入的第三數(shù)字量控制信號， 并將該第三數(shù)字量控制信號轉換為20位精度，即精度為1/2 2°=1/1048576的模擬量控制信 號輸入至機車車輛的受控設備，控制該受控設備的運行。
[0023] 本實施例提供的機車車輛的模擬量輸出裝置，通過AD5790數(shù)模轉換芯片，將機車 車輛的控制設備輸出的數(shù)字量控制信號轉換為20位精度的模擬量控制信號，并輸出至機 車車輛的受控設備，控制受控設備的運行，減小了控制誤差。
[0024] 圖2為本發(fā)明提供的機車車輛的模擬量輸出裝置又一個實施例的結構示意圖。如 圖2所示，該裝置在圖1所示實施例的基礎上，還可以包括：第二數(shù)據(jù)收發(fā)器21 ;
[0025] AD5790數(shù)模轉換芯片13接收機車車輛的受控設備輸入的20位精度的模擬量狀態(tài) 信號，并將模擬量狀態(tài)信號轉換為與數(shù)據(jù)處理器12格式匹配的第一數(shù)字量狀態(tài)信號；
[0026] 數(shù)據(jù)處理器12接收AD5790數(shù)模轉換芯片13輸入的第一數(shù)字量狀態(tài)信號，并將第 一數(shù)字量狀態(tài)信號轉換為與第二數(shù)據(jù)收發(fā)器21格式匹配的第二數(shù)字量狀態(tài)信號；
[0027] 第二數(shù)據(jù)收發(fā)器21接收數(shù)據(jù)處理器12輸入的第二數(shù)字量狀態(tài)信號，并將第二數(shù) 字量狀態(tài)信號轉換為與機車車輛的控制設備格式匹配的第三數(shù)字量狀態(tài)信號輸入至機車 車輛的控制設備。
[0028] 具體的，機車車輛的受控設備將自身的狀態(tài)信息，例如電壓、速度等，通過模擬 量狀態(tài)信號輸出出去，該模擬量狀態(tài)信號被AD5790數(shù)模轉換芯片13以精度為20位，即 1/2 2°=1/1048576接收，同樣的，該模擬量狀態(tài)信號的格式與機車車輛的控制設備的輸入信 號的格式不匹配，因此該模擬量狀態(tài)信號需經(jīng)過數(shù)據(jù)處理器12和第二數(shù)據(jù)收發(fā)器21進行 格式轉換后，才能成功反饋到機車車輛的控制設備。其中，第二數(shù)據(jù)收發(fā)器21具體可以為 TJA1050T芯片等，第二數(shù)據(jù)收發(fā)器21與數(shù)據(jù)處理器12電連接。AD5790數(shù)模轉換芯片13 接收機車車輛的受控設備輸入的20位精度的模擬量狀態(tài)信號，并將該模擬量狀態(tài)信號轉 換為與數(shù)據(jù)處理器12格式匹配的第一數(shù)字量狀態(tài)信號；數(shù)據(jù)處理器12接收AD5790數(shù)模轉 換芯片13輸入的第一數(shù)字量狀態(tài)信號，并將該第一數(shù)字量狀態(tài)信號轉換為與第二數(shù)據(jù)收 發(fā)器21格式匹配的第二數(shù)字量狀態(tài)信號；第二數(shù)據(jù)收發(fā)器21接收數(shù)據(jù)處理器12輸入的第 二數(shù)字量狀態(tài)信號，并將該第二數(shù)字量狀態(tài)信號轉換為與機車車輛的控制設備格式匹配的 第三數(shù)字量狀態(tài)信號輸入至機車車輛的控制設備，以供機車車輛的控制設備根據(jù)該第三數(shù) 字量狀態(tài)信號調節(jié)對機車車輛的受控設備的控制。
[0029] 需要說明的是，本實施例中的第二數(shù)據(jù)收發(fā)器21可以與圖1所示實施例中的第一 數(shù)據(jù)收發(fā)器11共用一個數(shù)據(jù)收發(fā)器。
[0030] 本實施例提供的機車車輛的模擬量輸出裝置，通過AD5790數(shù)模轉換芯片，將機車 車輛的控制設備輸出的數(shù)字量控制信號轉換為20位精度的模擬量控制信號，并輸出至機 車車輛的受控設備，控制受控設備的運行，減小了控制誤差；通過AD5790數(shù)模轉換芯片， 將接收到的機車車輛的受控設備輸出的20位精度的模擬量狀態(tài)信號轉換為數(shù)字量狀態(tài)信 號，并經(jīng)格式轉換后反饋至機車車輛的控制設備，以供機車車輛的控制設備調節(jié)對機車車 輛的受控設備的控制，減小了控制誤差。
[0031] 圖3為本發(fā)明提供的機車車輛的模擬量輸出系統(tǒng)一個實施例的結構示意圖。如圖 3所示，該系統(tǒng)可以包括：機車車輛的控制設備31、機車車輛的受控設備32和圖1所示實施 例提供的機車車輛的模擬量輸出裝置33,其中：
[0032] 機車車輛的控制設備31通過控制器局域網(wǎng)絡（Controller Area Network,簡稱 CAN)總線與機車車輛的模擬量輸出裝置33中的第一數(shù)據(jù)收發(fā)器11電連接，機車車輛的受 控設備32與機車車輛的模擬量輸出裝置33中的AD5790數(shù)模轉換芯片13電連接。
[0033] 具體的，機車車輛的控制設備31將第一數(shù)字量控制信號輸入至機車車輛的模擬 量輸出裝置33中的第一數(shù)據(jù)收發(fā)器11，機車車輛的模擬量輸出裝置33中的AD5790數(shù)模轉 換芯片13將第三數(shù)字量控制信號輸入至機車車輛的受控設備32。
[0034] 機車車輛的模擬量輸出裝置33的具體結構和功能參見圖1中的相關描述，此處不 再贅述。
[0035] 本實施例提供的機車車輛的模擬量輸出系統(tǒng)，通過AD5790數(shù)模轉換芯片，將機車 車輛的控制設備輸出的數(shù)字量控制信號轉換為20位精度的模擬量控制信號，并輸出至機 車車輛的受控設備，控制受控設備的運行，減小了控制誤差。
[0036] 圖4為本發(fā)明提供的機車車輛的模擬量輸出系統(tǒng)又一個實施例的結構示意圖。如 圖4所示，該系統(tǒng)可以包括：機車車輛的控制設備31、機車車輛的受控設備32和圖2所示 實施例提供的機車車輛的模擬量輸出裝置33,其中：
[0037] 機車車輛的控制設備31通過控制器局域網(wǎng)絡（Controller Area Network,簡稱 CAN)總線與機車車輛的模擬量輸出裝置33中的第一數(shù)據(jù)收發(fā)器11電連接，機車車輛的受 控設備32與機車車輛的模擬量輸出裝置33中的AD5790數(shù)模轉換芯片13電連接。
[0038] 具體的，機車車輛的控制設備31將第一數(shù)字量控制信號輸入至機車車輛的模擬 量輸出裝置33中的第一數(shù)據(jù)收發(fā)器11，機車車輛的模擬量輸出裝置33中的AD5790數(shù)模轉 換芯片13將第三數(shù)字量控制信號輸入至機車車輛的受控設備32。
[0039] 進一步的，機車車輛的控制設備31還可以通過控制器局域網(wǎng)絡CAN總線與機車車 輛的模擬量輸出裝置33中的第二數(shù)據(jù)收發(fā)器21電連接。
[0040] 具體的，機車車輛的受控設備32輸出模擬量狀態(tài)信號，被AD5790數(shù)模轉換芯片13 以20位的精度接收，機車車輛的控制設備31接收第二數(shù)據(jù)收發(fā)器21輸出的第三數(shù)字量狀 態(tài)信號。
[0041] 機車車輛的模擬量輸出裝置33的具體結構和功能參見圖2中的相關描述，此處不 再贅述。
[0042] 本實施例提供的機車車輛的模擬量輸出系統(tǒng)，通過AD5790數(shù)模轉換芯片，將機車 車輛的控制設備輸出的數(shù)字量控制信號轉換為20位精度的模擬量控制信號，并輸出至機 車車輛的受控設備，控制受控設備的運行，減小了控制誤差；通過AD5790數(shù)模轉換芯片， 將接收到的機車車輛的受控設備輸出的20位精度的模擬量狀態(tài)信號轉換為數(shù)字量狀態(tài)信 號，并經(jīng)格式轉換后反饋至機車車輛的控制設備，以供機車車輛的控制設備調節(jié)對機車車 輛的受控設備的控制，減小了控制誤差。
[0043] 最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制； 盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其 依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征 進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技 術方案的范圍。
【權利要求】
1. 一種機車車輛的模擬量輸出裝置，其特征在于，包括：第一數(shù)據(jù)收發(fā)器、數(shù)據(jù)處理器 和AD5790數(shù)模轉換芯片； 所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)器，用于接收機車車輛的控制設備輸入的第一數(shù)字量控制信號，并 將所述第一數(shù)字量控制信號轉換為與所述數(shù)據(jù)處理器格式匹配的第二數(shù)字量控制信號； 所述數(shù)據(jù)處理器，用于接收所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)器輸入的所述第二數(shù)字量控制信號，并 將所述第二數(shù)字量控制信號轉換為與所述AD5790數(shù)模轉換芯片格式匹配的第三數(shù)字量控 制信號； 所述AD5790數(shù)模轉換芯片，用于接收所述數(shù)據(jù)處理器輸入的所述第三數(shù)字量控制信 號，并將所述第三數(shù)字量控制信號轉換為20位精度的模擬量控制信號輸入至機車車輛的 受控設備。
2. 根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：第二數(shù)據(jù)收發(fā)器； 所述AD5790數(shù)模轉換芯片，用于接收所述機車車輛的受控設備輸入的20位精度的模 擬量狀態(tài)信號，并將所述模擬量狀態(tài)信號轉換為與所述數(shù)據(jù)處理器格式匹配的第一數(shù)字量 狀態(tài)信號； 所述數(shù)據(jù)處理器，用于接收所述AD5790數(shù)模轉換芯片輸入的所述第一數(shù)字量狀態(tài)信 號，并將所述第一數(shù)字量狀態(tài)信號轉換為與所述第二數(shù)據(jù)收發(fā)器格式匹配的第二數(shù)字量狀 態(tài)信號； 所述第二數(shù)據(jù)收發(fā)器，用于接收所述數(shù)據(jù)處理器輸入的所述第二數(shù)字量狀態(tài)信號，并 將所述第二數(shù)字量狀態(tài)信號轉換為與所述機車車輛的控制設備格式匹配的第三數(shù)字量狀 態(tài)信號輸入至所述機車車輛的控制設備。
3. 根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)收發(fā)器和所述第二數(shù)據(jù)收 發(fā)器為TJA1050T芯片。
4. 根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理器為STM32F103VBH6單片 機。
5. -種機車車輛的模擬量輸出系統(tǒng)，其特征在于，包括：機車車輛的控制設備、機車車 輛的受控設備和如權利要求1-4任一項所述的機車車輛的模擬量輸出裝置； 所述機車車輛的控制設備通過控制器局域網(wǎng)絡CAN總線與所述機車車輛的模擬量輸 出裝置中的第一數(shù)據(jù)收發(fā)器電連接，所述機車車輛的受控設備與所述機車車輛的模擬量輸 出裝置中的AD5790數(shù)模轉換芯片電連接。
6. 根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機車車輛的控制設備通過控制器局 域網(wǎng)絡CAN總線與所述機車車輛的模擬量輸出裝置中的第二數(shù)據(jù)收發(fā)器電連接。
【文檔編號】G05B19/042GK104216308SQ201310216377
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月3日 優(yōu)先權日:2013年6月3日
【發(fā)明者】王忠福, 沈世博 申請人:中國北車股份有限公司