APU輸出負載檢測裝置無線通信論文

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1無線通信模塊工作原理

檢測裝置采集到的電壓電流信號使用WIFI模塊傳輸。Uart-Wifi模塊是基于Uart接口的符合WIFI無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式模塊，全面支持串口透明數(shù)據(jù)傳輸。其內(nèi)置無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議802.11b協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧，無線傳輸速率最高位11Mbps，傳輸距離不小于1000m，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶串口數(shù)據(jù)到無線網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換。在WIFI模塊連接進目的網(wǎng)絡(luò)之前，需要使用轉(zhuǎn)接板將模塊與PC機的串口進行連接，然后運行配置管理應(yīng)用程序。配置應(yīng)用管理程序主要是輸入WIFI模塊所要加入目的網(wǎng)絡(luò)的BSSID、信道號、加密類型、密鑰、鏈路層數(shù)據(jù)格式、服務(wù)器物理地址、服務(wù)器IP地址、模塊自身的IP地址、服務(wù)端口號。被測量數(shù)據(jù)包含通道信息、配置數(shù)據(jù)、操作人員信息等內(nèi)容。數(shù)據(jù)類型為0X00，通道信息的數(shù)據(jù)格式。其中，車型為1字節(jié)（例如：0X00為6041L）；車輛編號為2字節(jié)（例如：0-65535個車號）；單點通道編號為單點信號控制時制定通道編號；通道狀態(tài)為通道0~通道49表示輸入通道，8個字節(jié)，通道50~通道99表示輸出通道，8個字節(jié)，0表示斷開，1表示閉合。每個通道的含義可以根據(jù)現(xiàn)場檢測探頭的具體位置在彩色觸摸顯示終端上設(shè)置，以防止數(shù)據(jù)紊亂。WIFI模塊提供了自動和手動2種聯(lián)網(wǎng)模式供用戶選擇。在自動聯(lián)網(wǎng)模式下，無需用戶任何干預(yù)，WIFI模塊在上電復(fù)位后自動進行網(wǎng)絡(luò)掃描和連接。如果發(fā)生下面的一種情況，WIFI模塊將自動重新連接：

①連接失敗；

②網(wǎng)絡(luò)斷開；

③重新掃描到目的網(wǎng)絡(luò)；④在使用TCP數(shù)據(jù)格式下，服務(wù)器斷開TCP連接。種情況，WIFI模塊將進入自動掃描網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)：

①目的網(wǎng)絡(luò)的AP關(guān)閉；

②WIFI模塊離開AP信號覆蓋范圍。自動聯(lián)網(wǎng)模式下WIFI模塊工作流程所示。

2無線通信模塊的實現(xiàn)

2.1WIFI接口模塊

WIFI模塊的工作電壓為3.3V，因此使用HMHA2801進行電平轉(zhuǎn)換，將5V的電壓轉(zhuǎn)換成3.3V，給WIFI模塊供電。

2.2WIFI模塊使用及配置

WIFI模塊需通過PC機或帶有串口的便攜式終端進行參數(shù)修改和功能測試。具體步驟如下：

①啟動UART-WIFI配置管理程序；

②將WIFI模塊連接串口轉(zhuǎn)接板，連接好串口線后打開電源；

③點擊“搜索模塊”，成功后所示；

④根據(jù)所在無線網(wǎng)絡(luò)的無線路由器（AP）設(shè)置參數(shù)修改無線設(shè)置中的參數(shù)，以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)置中的IP地址相關(guān)參數(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)名稱、加密方式、密鑰等；

⑤修改工作模式設(shè)置，選中“啟用自動工作模式”并設(shè)置需要自動創(chuàng)建的連接的參數(shù)；

⑥參數(shù)修改完成后如圖5所示，點擊“提交修改”，并在彈出的對話框中選擇“立即復(fù)位”，所示；

⑦將WIFI模塊重新上電，WIFI模塊復(fù)位并開始自動連接AP與TCP服務(wù)器，連接成功后轉(zhuǎn)接板上D2燈亮。搜索模塊成功示意圖

3結(jié)語

無線通信功能模塊可以把檢測到的輸出負載信號以無線的方式傳給服務(wù)器，從而便于數(shù)據(jù)的保存、查詢和追溯。該檢測裝置已經(jīng)在南車青島四方股份公司調(diào)試生產(chǎn)線上投入使用，當(dāng)輔助電源裝置發(fā)生故障時，通過讀取和分析檢測裝置上的數(shù)據(jù)，可以清楚地診斷輔助電源裝置的故障類型，以利于故障的排查和處理，有效提高了生產(chǎn)效率。

作者：田鵬 邱文杰 單位：南車青島四方機車車輛股份有限公司