APU輸出負(fù)載檢測(cè)裝置無(wú)線通信論文

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1無(wú)線通信模塊工作原理

檢測(cè)裝置采集到的電壓電流信號(hào)使用WIFI模塊傳輸。Uart-Wifi模塊是基于Uart接口的符合WIFI無(wú)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議802.11b協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧，無(wú)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換。在WIFI模塊連接進(jìn)目的網(wǎng)絡(luò)之前，需要使用轉(zhuǎn)接板將模塊與PC機(jī)的串口進(jìn)行連接，然后運(yùn)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(hào)、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(hào)。被測(cè)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(hào)為2字節(jié)（例如：0-65535個(gè)車號(hào)）；單點(diǎn)通道編號(hào)為單點(diǎn)信號(hào)控制時(shí)制定通道編號(hào)；通道狀態(tài)為通道0~通道49表示輸入通道，8個(gè)字節(jié)，通道50~通道99表示輸出通道，8個(gè)字節(jié)，0表示斷開(kāi)，1表示閉合。每個(gè)通道的含義可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)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(dòng)和手動(dòng)2種聯(lián)網(wǎng)模式供用戶選擇。在自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)模式下，無(wú)需用戶任何干預(yù)，WIFI模塊在上電復(fù)位后自動(dòng)進(jìn)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(dòng)重新連接：

①連接失敗；

②網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)；

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(kāi)TCP連接。種情況，WIFI模塊將進(jìn)入自動(dòng)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(kāi)AP信號(hào)覆蓋范圍。自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)模式下WIFI模塊工作流程所示。

2無(wú)線通信模塊的實(shí)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(jìn)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(guò)PC機(jī)或帶有串口的便攜式終端進(jìn)行參數(shù)修改和功能測(cè)試。具體步驟如下：

①啟動(dòng)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(kāi)電源；

③點(diǎn)擊“搜索模塊”，成功后所示；

④根據(jù)所在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線路由器（AP）設(shè)置參數(shù)修改無(wú)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(dòng)工作模式”并設(shè)置需要自動(dòng)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(diǎn)擊“提交修改”，并在彈出的對(duì)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(kāi)始自動(dòng)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(yǔ)

無(wú)線通信功能模塊可以把檢測(cè)到的輸出負(fù)載信號(hào)以無(wú)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(cè)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(shí)，通過(guò)讀取和分析檢測(cè)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(jī)車車輛股份有限公司