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無線網絡標準的嵌入式模塊，全面支持串口透明數據傳輸。其內置無線網絡協議802.11b協議棧以及TCP/IP協議棧，無線傳輸速率最高位11Mbps，傳輸距離不小于1000m，能夠實現用戶串口數據到無線網絡之間的轉換。在WIFI模塊連接進目的網絡之前，需要使用轉接板將模塊與PC機的串口進行連接，然后運行配置管理應用程序。配置應用管理程序主要是輸入WIFI模塊所要加入目的網絡的BSSID、信道號、加密類型、密鑰、鏈路層數據格式、服務器物理地址、服務器IP地址、模塊自身的IP地址、服務端口號。被測量數據包含通道信息、配置數據、操作人員信息等內容。數據類型為0X00，通道信息的數據格式。其中，車型為1字節（例如：0X00為6041L）；車輛編號為2字節（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；通道狀態為通道0~通道49表示輸入通道，8個字節，通道50~通道99表示輸出通道，8個字節，0表示斷開，1表示閉合。每個通道的含義可以根據現場檢測探頭的具體位置在彩色觸摸顯示終端上設置，以防止數據紊亂。WIFI模塊提供了自動和手動2種聯網模式供用戶選擇。在自動聯網模式下，無需用戶任何干預，WIFI模塊在上電復位后自動進行網絡掃描和連接。如果發生下面的一種情況，WIFI模塊將自動重新連接：

①連接失敗；

②網絡斷開；

③重新掃描到目的網絡；④在使用TCP數據格式下，服務器斷開TCP連接。種情況，WIFI模塊將進入自動掃描網絡狀態：

①目的網絡的AP關閉；

②WIFI模塊離開AP信號覆蓋范圍。自動聯網模式下WIFI模塊工作流程所示。

2無線通信模塊的實現

2.1WIFI接口模塊

WIFI模塊的工作電壓為3.3V，因此使用HMHA2801進行電平轉換，將5V的電壓轉換成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根據所在無線網絡的無線路由器（AP）設置參數修改無線設置中的參數，以及網絡設置中的IP地址相關參數，包括網絡名稱、加密方式、密鑰等；

⑤修改工作模式設置，選中“啟用自動工作模式”并設置需要自動創建的連接的參數；

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

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

3結語

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器，從而便于數據的保存、查詢和追溯。該檢測裝置已經在南車青島四方股份公司調試生產線上投入使用，當輔助電源裝置發生故障時，通過讀取和分析檢測裝置上的數據，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