畢業(yè)設計---機車入庫無線數據采集系統(tǒng)的設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機車入庫無線采集系統(tǒng)是在機車即將入庫時對列車重要信息進行無線采集，取代以往機車入庫后，利用存儲卡到機務段的微機系統(tǒng)中讀出列車信息，這樣費時、費力，而且不能及時對機車信息進行采集。本設計實現一無線數據采集系統(tǒng)，能在機車入庫的途中完成數據的自動采集。</p><p>　　本設計在功能實現上可分為三個模塊，

2、依次是無線數據傳輸模塊、串口通信模塊、數據終端處理模塊。</p><p>　　數據無線傳輸模塊是利用桑銳SRWF-501芯片實現的，它與主機RS-232串口相連，將RS-232串口的數據無線發(fā)射，或接收無線數據再傳給RS-232串口,從而實現兩臺主機數據的無線傳輸。</p><p>　　串口通信部分的功能則是架設一座數據從程序到外界的橋梁，主機的數據都是經過這個橋梁傳輸出去，本設計采用RS

3、-232串口完成這一任務。</p><p>　　終端數據庫主要完成數據的存儲、提取以及查詢等數據操作，服務于列車調度，本設計采用微軟ACCESS數據庫實現這部分的功能。</p><p>　　通過這三個模塊的設計，實現了機車入庫時數據無線采集的過程，極大的提高了列車管理的效率。</p><p>　　關鍵詞 桑瑞SRWF-501,RS-232,串口通信,無線采集<

4、;/p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Train information’s Wireless Collection System is designed to collect the important information wirelessly when a train is going to enter the station.

5、 The new wireless way can replace the old way in which railway station staffers have to get the important information from the computer system of computer center with a memory card. The old system can’t collect the impor

6、tant information efficiently and even isn’t able to gain the important information sometimes. In this design, I complete a wireles</p><p>　　This design is mainly made up of three parts: Shanghai Sangrui SRWF

7、-501 module, RS-232 serial port, and terminal database part.</p><p>　　Shanghai Sangrui SRWF-501 module takes charge the wireless communication. It connects with the computer by RS-232 serial port and beams t

8、he data of RS-232 serial port or transmits the data it has received into RS-232 serial port.</p><p>　　To the data, RS-232 serial port is a bridge between the program and Shanghai Sangrui SRWF-501 module. All

9、 the data in the program is transmitted through this port.</p><p>　　Microsoft Access is used in this design as terminal database to accomplish the storage and management of data.</p><p>　　Throug

10、h the design of the three parts, the important message of a train can be gained in wireless way when the train hasn’t entered the station, which will improve the management efficiency largely.</p><p>　　KEY W

11、ORDS SRWF-501, RS-232, serial port communication, wireless collection</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><

12、;b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1．1 研究背景及意義1</p><p>　　1．1．1 列車調度簡介1</p><p>　　1．1．2 列車信息采集方式1</p><p>　　1．1．3 該設計的意義2</p><p>　　1．2 列車信息采集及其意義2</p

13、><p>　　1．2．1 列車號2</p><p>　　1．2．2 司機代號3</p><p>　　1．2．3 最高速度4</p><p>　　1．2．4 最高軸溫4</p><p>　　1．2．5 耗電量4</p><p>　　1．2．6 故障5</p><p>

14、;　　1．3 國內外發(fā)展現狀及本設計的定位6</p><p>　　1．3．1 國內外發(fā)展現狀6</p><p>　　1．3．2 本設計的功能及定位7</p><p>　　1．4 論文研究內容7</p><p>　　1．4．1 SRWF-501型模塊8</p><p>　　1．4．2 關于RS-232串口8&

15、lt;/p><p>　　1．4．3 ACCESS數據庫8</p><p>　　1．5 論文組織結構9</p><p>　　第二章 基于上海桑銳SRWF-501無線模塊的設計10</p><p>　　2．1 SRWF-501無線模塊環(huán)境介紹10</p><p>　　2．1．1 SRWF-501無線模塊結構10<

16、;/p><p>　　2．1．2 SRWF-501無線模塊集成環(huán)境10</p><p>　　2．1．3 SRWF-501無線模塊圖片11</p><p>　　2．1．4 SRWF-501-50型無線模塊接口的定義12</p><p>　　2．2 本設計的硬件設計14</p><p>　　2．2．1 本設計的硬件參數

17、14</p><p>　　2．2．2 開發(fā)環(huán)境14</p><p>　　2．2．3 硬件連接14</p><p>　　2．2．4 硬件設計過程14</p><p><b>　　2．3 小結16</b></p><p>　　第三章 基于RS-232串口進行的通信17</p>

18、<p>　　3．1 串行通信17</p><p>　　3．1．1 串行通信與并行通信17</p><p>　　3．1．2 串行通信接口18</p><p>　　3．1．3 串行通信實現方式18</p><p>　　3．2 RS-232串行通信接口18</p><p>　　3．2．1 RS-232在計

19、算機的位置18</p><p>　　3．2．2 RS-232針腳圖18</p><p>　　3．2．3 RS-232針腳介紹19</p><p>　　3．2．4 RS-232針腳連接19</p><p>　　3．3 利用RS-232進行通信19</p><p>　　3．3．1 MSComm控件簡介19<

20、;/p><p>　　3．3．2 MSComm控件的引用20</p><p>　　3．3．3 MSComm的工作方式20</p><p>　　3．3．4 MSComm的操控原則20</p><p>　　3．3．5 MSComm控件屬性介紹20</p><p>　　3．3．6 MSComm控件屬性的應用21</

21、p><p>　　3．4 本設計中的RS-232串口應用21</p><p><b>　　3．5 小結22</b></p><p>　　第四章 基于ACCESS數據庫的數據存儲與提取23</p><p>　　4．1 數據的存儲與提取23</p><p>　　4．1．1 文件23</p&g

22、t;<p>　　4．1．2 數據庫23</p><p>　　4．1．3 數據庫與文件的對比24</p><p>　　4．2 本程序中 ACCESS數據庫的應用24</p><p>　　4．2．1 程序中數據庫的主要功能24</p><p>　　4．2．2 程序中數據庫的設計與實現24</p><p&

23、gt;　　4．3 本設計中的數據庫應用27</p><p>　　4．3．1 發(fā)送端數據庫27</p><p>　　4．3．2 接收端數據庫27</p><p><b>　　4.4 小結28</b></p><p>　　第五章 功能的整合與程序的實現29</p><p>　　5．1 功能的

24、整合29</p><p>　　5．2 程序流程圖29</p><p>　　5．3 程序界面30</p><p>　　5．3 本設計主要模塊的程序實現32</p><p>　　5．4 本設計的軟件調試過程35</p><p>　　第六章 結束語36</p><p>　　6．1 結論總結

25、36</p><p>　　6．2 未來展望36</p><p><b>　　致謝37</b></p><p><b>　　參考文獻38</b></p><p><b>　　附錄39</b></p><p><b>　　第一章 緒論&l

26、t;/b></p><p>　　目前，機車入庫后，機車的數據信息基本上是利用存儲卡再到機務段的微機系統(tǒng)中讀出，這樣費時、費力，而且不能及時對機車信息進行采集。這樣低效率的采集方式在現在這個列車提速的大背景中成為了瓶頸,急待解決。本設計中設計一無線數據采集系統(tǒng)，能在機車入庫的途中實現數據的自動采集，這樣極大的提高了對列車的調度效率，有著非常重要的現實意義。</p><p>　　1．1

27、研究背景及意義</p><p>　　隨著國民經濟的高速發(fā)展和人流的日益加大，鐵路部門的承載能力正面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，而對于此種情況最行之有效的方法是提高列車調度效率，據現在鐵路部門的現實狀況的調查，不能及時采集到列車運行的信息是一個非常突出的問題。</p><p>　　1．1．1 列車調度簡介[1]</p><p>　　很多火車在運行,但是鐵道是固定的,火車怎么在道軌

28、之間選擇自己的路線而不會發(fā)生撞車事故呢?其實，火車站有個調度室，有像黑板一樣的臺子（調度臺），上面有密密麻麻的很多線路，還有很多的小燈，火車要到站的時候前面的站會發(fā)信號或者打內線過來的，像對講機一樣的，這邊的操作調度臺上是有一個調度指揮管理系統(tǒng)的，可以監(jiān)視列車運行及信號設備的工作狀態(tài)，實時傳送各種報警信息，實時傳送階段計劃和調度命令，值班的人只要操作就可以了。另外，有緩沖軌的，在幾條軌道上完成對車廂的調度。</p><

29、;p>　　1．1．2 列車信息采集方式</p><p>　　就信息采集方式而言，可分為現場采集和無線采集。</p><p>　　現場采集是目前應用比較多的一種方式，利用存儲卡再到機務段的微機系統(tǒng)中讀出，這樣費時、費力，而且不能及時對機車信息進行采集。</p><p>　　無線采集方式是在列車即將進站入庫時向車庫發(fā)送無線信息，車庫進行接收，然后進行處理，以這樣的

30、方式進行信息采集，極大的提高了信息的采集效率，有利于快速得到最有價值的列車信息，將在未來成為主流。</p><p>　　1．1．3 該設計的意義</p><p>　　此次設計完成的是信息無線采集的課題，基本方法是應用上海桑銳SRWF-501無線模塊，在通過RS-232串口與計算機相連，這樣可以使計算機中的信息通過RS-232串口傳往SRWF-501無線模塊，SRWF-501無線模塊收到信息

31、后即可向外傳送，當車庫收到列車發(fā)送的信息后就開始接受，這樣列車即將進站入庫時就可以得到列車的信息了，這樣顯然極大地提高了信息采集的效率，在現實中一旦投入使用，必將為提高列車的信息采集作出巨大貢獻，進而又必然提高-列車調度效率地提高，創(chuàng)造出更高地國民經濟效益。 </p><p>　　1．2 列車信息采集及其意義</p><p>　　前一小節(jié)介紹了此次設計的大背景是列車的全國范圍內的提速

32、，以及列車承載量的空前增加，這除了要求著高效率的調度，而且對列車的安全運行提出了更高的要求，如果我們能在車庫及時了解列車的具體狀況，對于工作人員能更好的控制機車有著非常重要的意義。</p><p>　　1．2．1 列車號 </p><p>　　列車號是列車最直接的指代，我們習慣上也是用列車號來描述列車的，所以列車即將進站入庫時最先傳回車庫的信息就是列車號。下面簡單介紹一下列車號碼。<

33、/p><p>　　T開頭的列車:特別快速旅客列車,簡稱特快,字母T是"特"字漢語拼音的簡寫。這樣的列車在行程中一般只經停省會城市或當地的大型城市。這類列車的車底一般都是25K(藍皮車)。</p><p>　　K開頭的列車:快速旅客列車,簡稱快速,字母K是"快"字漢語拼音的簡寫。這樣的列車在行程中一般只經停地級行政中心或重要的縣級行政中心。這類列車的車底一

34、般是25G(紅皮車)。 </p><p>　　N開頭的列車:管內快速旅客列車,簡稱管內快速,字母N是"內"字漢語拼音的簡寫。這樣的列車一般經停一些重要車站。這類列車的車底有25G 25B(紅皮綠皮的都有) 22型綠皮車,空調列車較多。 </p><p>　　四位數的車也有車次區(qū)分 </p><p>　　1開頭的四位數車次列車:跨三個或以上鐵路局的

35、直通普通快速旅客列車,簡稱普快或直快。這樣的列車一般經停一些主要車站。 </p><p>　　2開頭的四位數車次列車:跨兩個鐵路局的直通普通快速旅客列車,簡稱普快或直快。這樣的列車和1開頭的四位數經停車站和車底配置差不多,但空調列車的數量明顯減少。這類列車運營的距離一般屬于中等,經停的車站也較多,速度一般也不會太快。屬于面向中途旅行的普快列車。 </p><p>　　3開頭的四位數車次列車

36、到目前為止還沒有。 </p><p>　　4和5開頭的四位數車次列車:管內普通快速列車,簡稱普快,曾經簡稱快客,但這個簡稱現在已經不用了。這樣的列車經停一些主要車站,同時也經停一些小型車站。這類列車的車底主要是22型和25B型綠皮車,少有25G和25B的紅皮空調車,而空調車多是一些長途列車套跑的。這類列車運營的里程一般不長,一般屬于短途列車。 </p><p>　　6/7/8/9開頭的四位

37、數車次列車:普通旅客列車,簡稱普客,曾經有直通(跨鐵路局運營)的普客列車,但是現在已經沒有了。這樣的列車一般經停所有能停的車站,部分普客列車雖然站距較遠,但是也明顯多于普快列車。這類列車的車底主要是22型綠皮車,其他車底均少見,根本沒有空調車。這類列車運營里程一般不長,一般屬于短途多站的列車。 </p><p>　　L開頭的列車:臨時旅客列車,簡稱臨客,字母L是"臨"字漢語拼音的簡寫。這類列車

38、只在需要的時候才運營的,車種也是最雜的列車類別,L系列中有少部分列車相當于快速,大多的相當于普快,也有的相當于普客。車底編制也是雜亂,L系列列車一般沒有自己專用的車底,通常是隨便拉來些車底就編組。 </p><p>　　A開頭的列車:按需臨時旅客列車,好象沒什么簡稱,如果有,那就叫按需臨客吧。字母A是"按"字漢語拼音的簡寫。這類列車比L系列的地位更低,但是大多特征與L系列的相似。同樣A系列的列

39、車在<全國鐵路旅客列車時刻表>上是查不到的。</p><p>　　Z開頭的列車:直達特別快速旅客列車,簡稱直 特,字母Z是"直"字的漢語拼音簡寫。這樣的列車在行程中一站不?；蛘呓浲１仨氄镜晦k理客運業(yè)務,這類列車的車底都是25T,全部都是空調列車。所有的 直特列車都是跨局(不是在一個鐵路局內)運營列車。</p><p>　　1．2．2 司機代號 </p

40、><p>　　在實際運營中，列車司機要對列車運行路線非常熟悉，只有這樣才能保證在列車運行過程中可以正確處理隨時遇到的問題，這一點和汽車司機不太一樣，所以列車司機通常是一直負責某條路線，也就是司機通常在一條列車上工作，這樣以來，就有必要對司機編號，一邊對司機進行管理。</p><p>　　司機代號是一位司機師父所唯一對應的，我們對這些信息進行存儲，在調度管理時，可以對其進行查詢，這樣查詢必查詢司

41、機名字方便的多，而且這樣一來，還避免了重名的司機無法辨認的麻煩，所有在實際應用中通常對司機進行編號。</p><p>　　1．2．3 最高速度</p><p>　　列車速度時我們都非常關心的一個問題，其實，列車時速不但但時旅客朋友們關心，鐵路部門更是關心，旅客朋友們關心速度是關心旅行時間，而我們鐵路運營部門關心速度則是關心安全問題，因為速度是與安全問題掛鉤最緊的一個參數，所有這個參數對于在

42、車庫中管理和維護列車運行的工作人員就更是顯得格外重要了。</p><p>　　最新的列車速度調查表明：法國高速列車3日在行駛試驗中達到574.8公里的時速，打破了1990年由法國高速列車創(chuàng)下的時速515.3公里的有軌鐵路行駛世界紀錄[2]。</p><p>　　也正因為如此，在列車信息采集的設計中自然少不了這個參數的設計，尤其是最大速度，這個參數幾乎是所有采集列車信息的系統(tǒng)都不可回避的一個

43、問題。</p><p>　　1．2．4 最高軸溫 </p><p>　　軸溫可分為機車軸箱軸承、牽引電機軸承、抱軸承（空心輪對軸承）以及傳動軸承的溫度。我們可以用機車軸溫監(jiān)測儀獲取這方面的信息,機車軸溫監(jiān)測儀能在機車運行中，自動監(jiān)測各軸承傳遞到軸箱、電機軸承端蓋以及電機抱軸承罩的溫度。當軸溫超過設定報警溫度時，能及時準確的發(fā)出聲、光報警信號，并跟蹤記錄。正常情況下,軸溫的溫度在20~25℃

44、的范圍內。</p><p>　　鐵路客車集中式軸溫報警器是由傳輸線路、軸溫傳感器及控制顯示器組成，是監(jiān)測鐵路客車軸溫，預報熱軸，防止切軸，保證旅客列車運行安全的重要設備。軸溫報警器使用以來，在預報客車熱軸，防止切軸方面發(fā)揮了重要作用，準確預報了大量熱軸故障。因為調度所里邊有軸溫預警裝置，列車運行過程中，每個列車軸溫多少度？哪個軸溫高了，如何可能發(fā)生摩擦、燃油了，都在調度室馬上能反應出來。 旅客列車運行中自動監(jiān)測客

45、車軸溫變化的裝置，是防止客車熱軸引起的切軸事故，確保行車安全的科學手段。</p><p>　　隨著列車的提速，軸溫檢測的作用就愈加明顯了，否則列車事故必然會隨著速度的增加而增加。在現實機車運行中，這個參數也必須及時的送回車庫，使得車庫的管理維護人員了解機車的狀況。這時列車安全運行的重要保證。</p><p><b>　　1．2．5 耗電量</b></p>

46、<p>　　眾所周知，列車上是要耗電的，旅客列車上除了照明，還有很多用電的設備。尤其是近幾年研制的新型快速列車、準高速列車更是增加了空調裝置、車門集中遙控、糞便集存密封處理、燃油及電熱兩用取暖裝置等電氣設備，最大用電量高達400kW。耗電量這個參數已日益成為一個非常重要的參數，當然也就有了傳給車庫總部的需要。</p><p>　　那么，這些電是從那里來的呢? 原來，在客車上有個小小的發(fā)電裝置，就是客車

47、的底架或轉向架上吊掛的發(fā)電機。發(fā)電機通過皮帶與安裝在車軸上的皮帶輪連接，當列車運行時，車輪滾動，由皮帶帶動發(fā)電機轉動而發(fā)電，供應車上各種電器具使用。當列車?？繒r，車輪不動了，發(fā)電機就不再發(fā)電。為了保證客車無論開停都能正常供電，就在客車上裝備蓄電池供電系統(tǒng)。開車時，它把發(fā)電機發(fā)出的電能轉變成化學能儲蓄起來，這個過程叫蓄電池充電；停車時，它能把化學能轉變成電能，向各用電器具送電，這個過程叫蓄電池放電。鐵路上把安裝有發(fā)電機和蓄電池的車廂稱為“

48、母車”，沒有安裝的車廂稱為“子車”，母車與子車的比例一般為1：1[3]。這種靠車輪轉動，通過皮帶帶動發(fā)電機發(fā)電的供電方式，稱為車軸發(fā)電機式供電。中國鐵路列車廣泛采用這種供電方式。這種供電方式的發(fā)電裝置，運用數量最多的是J型三相交流感應子發(fā)電機，其發(fā)電量只有5kW，顯然不適于用電量大幾百倍的新型空調客車。 </p><p>　　新型空調客車采取的供電方式是集中式供電，就是在列車中的某一節(jié)車廂內設置發(fā)電站或在列車上設

49、立變電站，向整個列車供電。供電方式主要有兩種：一種是在專門的發(fā)電車（圖3.5.5_02KD型發(fā)電車）或行李發(fā)電車內，安裝柴油發(fā)電機組，構成列車發(fā)電站。列車發(fā)電站的工作由專門的配電盤控制。發(fā)電站發(fā)出的電，通過貫穿全列車的輸電干線和專門的車端連結器，送到列車各節(jié)車廂。另一種是在電氣化鐵道的列車牽引區(qū)段，電力機車升起受電弓，將接觸網供給的25kV，50Hz的單相交流電引入列車變電站。然后，經過列車變電站中的變壓器、整流器、變流機等電器設備變換

50、后，給整個列車供電。這種供電系統(tǒng)，配線經濟、不用蓄電池、車輛構造成本較低、發(fā)電量不受列車速度的影響。但是，它也有缺點，一旦發(fā)電站、變電站出現故障或發(fā)電車從列車上摘掛下來，就會影響列車供電。為了彌補這種缺陷，列車可以同時裝備軸驅式供電裝置作為備用，以保證列車用電。</p><p><b>　　1．2．6 故障</b></p><p>　　在諸多交通工具中，火車算是一種非

51、常穩(wěn)定的工具，但是這只是在乘客嚴重看到的，其實在列車運行時會出現這樣那樣的問題，只是列車的處理故障工作做的非常好，即使產生了故障，也能即使得到排除，而不影響乘客的旅行。</p><p>　　但是這并不是意味著可以疏忽大意，相反，為了保持這種高穩(wěn)定性，我們必須進行更加周密的設計，其中之一就是將列車檢驗出來的故障即使的報給車庫，以便進行及時的處理。</p><p>　　列車車載微機在司機臺顯示

52、屏幕上用漢字顯示各種機車運行數據及設備的工作狀態(tài)和數據。當機車設備出現異常和故障時，車載微機裝置將根據機車設備運行中發(fā)生的異常和故障表現，在車載屏顯示幕上顯示故障種類、故障數據、故障發(fā)生原因的判斷及處理措施。故障發(fā)生時，在屏幕顯示的同時，還將發(fā)出報警聲提示。 </p><p>　　車載裝置按狀態(tài)變化和定時兩種方式記錄機車運行數據和設備工作數據。機車設備發(fā)生故障、故障自動消失、故障由司機確認時，將記錄故障發(fā)生時間（

53、故障自動消失時間、故障由司機確認時間）、公里標、故障類型、故障期間典型數據等參數。 </p><p>　　信息傳給車庫計算機后，車庫計算機根據車載微機記錄的數據，進行分析判斷，建立各機車設備的運行檔案數據庫，打印各種報表，為機車設備實現狀態(tài)修提供可靠數據。為機務管理人員了解各機車運行情況和設備狀態(tài)提供幫助。</p><p>　　1．3 國內外發(fā)展現狀及本設計的定位</p>&

54、lt;p>　　1．3．1 國內外發(fā)展現狀</p><p>　　高速鐵路的信號與控制系統(tǒng)，是高速列車安全、高密度運行的基本保證。因此，世界各國發(fā)展高速鐵路，都十分重視行車安全及其相關支持系統(tǒng)的研究和開發(fā)。高速鐵路的信號與控制系統(tǒng)是集微機控制與數據傳輸于一體的綜合控制與管理系統(tǒng)，是當代鐵路適應高速運營、控制與管理而采用的最新綜合性高技術，一般通稱為先進列車控制系統(tǒng)（Advanced Train Control

55、Systems）。如北美的先進列車控制系統(tǒng)（ATCS）和先進鐵路電子系統(tǒng)（ARES），歐洲列車控制系統(tǒng)（ETCS），法國的實時追蹤自動化系統(tǒng)（ASTREE），日本的計算機和無線列車控制系統(tǒng)（CARAT），等等。</p><p>　　先進列車控制系統(tǒng)是鐵路在技術上的一次突破，它將使鐵路和整個國民經濟取得巨大的經濟效益。</p><p>　　從80年代初開始研究的先進列車控制系統(tǒng),現仍處于研究

56、、試驗與完善之中。近年來，許多國家為先進列車控制系統(tǒng)研制了多種基礎技術設備，如列車自動防護系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)、車載智能控制系統(tǒng)、列車調度決策支持系統(tǒng)、分散式微機聯鎖安全系統(tǒng)、列車微機自動監(jiān)測與診斷系統(tǒng)等。世界上許多國家如美國、加拿大、日本和西歐各國都將在20世紀末到21世紀初，逐步推廣應用這些新技術。目前一些國家已經開始分層次的實施。</p><p>　　1．3．2 本設計的功能及定位</p>&l

57、t;p>　　本設計主要是從信息采集方面進行深入研究，并借以大幅度提高車輛調度效率，為整個鐵路系統(tǒng)的效率提高提供保障。</p><p>　　本設計實現了這樣的功能：</p><p>　　1：列車即將進站入庫時，由列車端主機通過桑銳SRWF-501芯片無線發(fā)送前面介紹的列車信號。</p><p>　　2：信號以微波形式進行無線傳輸，傳至車庫主機。</p>

58、;<p>　　3：車庫主機利用桑銳SRWF-501芯片進行自動信號接收，并顯示列車信息，然后將這些信息存入數據庫。</p><p>　　本設計信號流程圖如下：</p><p>　　其最大特點就是使用上海桑銳SRWF-501無線模塊實現無線傳輸數據，因而可以在列車還沒進站就進行數據采集，從而節(jié)約了大量時間，這些時間在日益繁忙的鐵路系統(tǒng)中顯得非常寶貴，因此，本次設計投入使用以后，

59、必將為鐵路部門列車調度帶來實質性的進展，有力的支持鐵路部門營運效率的提高。</p><p>　　1．4 論文研究內容</p><p>　　本設計主要有三個設計模塊，首先是上海桑銳SRWF-501無線模塊，這一模塊主要是完成無線傳輸信息的功能，它并不管具體在其上面?zhèn)魉偷氖鞘裁礀|西，什么內容，它只管傳送，并進行簡單的差錯控制，為整個設計提供底層支持；其次是RS-232串口，這是一個大家都非常熟

60、悉的串行通信接口，應用起來也非常方便，對其編程也非常方便，很多語言都提供了關于控制RS-232串口通信的方法，這里我是用了VB環(huán)境；最后一個模塊是數據的存儲和提取，常規(guī)來講，可以應用文件或數據庫兩種方法，但由于在車庫終端需要對已存的列車信息數據進行查詢，例如按車號進行查詢等，應用文件很難實現，而如果用數據庫來實現就容易多了，所以本次設計的最后一個模塊是數據庫。</p><p>　　1．4．1 SRWF-501型模

61、塊</p><p>　　SRWF-501型無線通信模塊是上海桑銳電子科技有限公司采用高效FEC前向糾錯技術結合高性能的無線射頻IC, 以及高速微處理器相結合開發(fā)出的一款無線通信模塊， 可與SRWF-505、SRWF-506、SRWF-507、SRWF-508、進行無線通信。該無線通信模塊具有很強的抗干擾能力, 全透明傳輸, 體積小,功耗低傳輸距離遠的特點, 客戶使用時不需要任何編碼技術。</p>&

62、lt;p>　　1．4．2 關于RS-232串口[4]</p><p>　　以前RS-232廣泛用于數字終端設備如計算機與調制解調器之間的接口，以實現通過電話線路進行遠距離通信，現在這方面的應用已經不如以前廣泛，但是RS-232串口通信卻沒有因此退出歷史舞臺，而是因其方便而為很多串行通信程序員所熱衷。RS-232使用25個引腳，但在絕大多數情況下，僅使用其9個引腳，所以我們常稱其為25口或者9口，在臺式計算機

63、后面通常含有兩個9口的RS-232串口，分別稱為COM1口和COM2口，筆記本電腦上的應用就不如臺式機廣泛了。應該注意的是所有的串行通信接口都是公頭的，并行接口都是母頭的，所有臺式機后面通常還有一個25針的母頭的接口，那是LPT并口，通常用來接并口打印機，切不可把它認為是RS-232串口。</p><p>　　1．4．3 ACCESS數據庫</p><p>　　Access 是微軟公司推出

64、的基于Windows的桌面關系數據庫管理系統(tǒng)（RDBMS），是Office系列應用軟件之一。它提供了表、查詢、窗體、報表、頁、宏、模塊7種用來建立數據庫系統(tǒng)的對象；提供了多種向導、生成器、模板，把數據存儲、數據查詢、界面設計、報表生成等操作規(guī)范化；為建立功能完善的數據庫管理系統(tǒng)提供了方便，也使得普通用戶不必編寫代碼，就可以完成大部分數據管理的任務。</p><p>　　1．5 論文組織結構</p>

65、<p>　　本論文詳細闡述了本次畢業(yè)設計的過程和實現的功能，構建了一個實現機車進站入庫時進行機車信息無線采集的整體模型，即可以實現機車上的主機向外發(fā)送機車信息，通過上海桑銳SRWF-501模塊進行無線傳輸，然后車庫進行無線接收，最后還可以在車庫進行入庫車輛的信息查詢。</p><p>　　該論文有以下五章組成：</p><p>　　第一章為緒論，主要論述了論文的研究背景和意義，分

66、析了目前機車入庫信息采集在國內外的發(fā)展現狀，并提出了本文的研究內容和論文的組織結構。</p><p>　　第二章著重介紹了關于上海桑銳SRWF-501模塊的有關問題，模塊的使用，模塊的主要接口，模塊的電器特性，以及模塊的基本控制等。</p><p>　　第三章則著重介紹了基于RS-232串口編程，串行通信的特點，與并行通信的不同，串行通信的種類，串行通信的控制方式，以及RS-232串行通信

67、接口的電氣特性，接口原理，傳輸控制等。</p><p>　　第四章著重介紹了有關數據存儲以及提取方面的內容，結合了用文件實現和用數據庫實現的不同，及它們的優(yōu)缺點，因為本次設計首先我是用文件實現數據存儲和提取的，然后又改為用數據庫，所以對其二者的比較印象非常深。</p><p>　　第五章總結了論文所做的工作，對程序所實現的結果與預計目的進行了比較，得出不足之處，用以在以后的工作中對這些不足

68、進行改進。</p><p>　　第二章 基于上海桑銳SRWF-501無線模塊的設計</p><p>　　該設計的無線部分是由上海桑銳SRWF-501模塊來承擔的，并且進行底層的簡單傳輸控制。在列車上和車庫里各有一個SRWF-501模塊，分別擔負著信息無線發(fā)送和信息無線接收的任務。它們分別跟列車上和車庫里的計算機通過RS-232串口相連，有了它們去完成無線傳輸任務，我們就只需要和RS-232

69、串口進行聯絡就可以了。</p><p>　　2．1 SRWF-501無線模塊環(huán)境介紹</p><p>　　上海桑銳SRWF-501模塊在程序中負責的是無線傳輸的任務[4]，他可以從RS-232中獲得數據，也可以向RS-232傳送數據，我們需要人為干預的是正確的連接RS-232與SRWF-501模塊的接線，這樣RS-232串口一旦有了數據就會傳給SRWF-501模塊，而SRWF-501模塊一

70、旦接收到了數據，也會馬上傳給RS-232串口。</p><p>　　2．1．1 SRWF-501無線模塊結構</p><p>　　SRWF-501無線模塊可以分為三個部分：接口部分，集成電路部分，天線部分。其中接口部分提供RS-232的接口，進行與計算機的數據傳輸工作；集成電路部分負責對計算機傳來的數據進行處理然后送往天線發(fā)射的功能；天線部分要把集成電路提供的信息數據發(fā)射出去，或者接收無線

71、數據傳給集成電路，為了保持天線部分的靈敏，不用的時候需要將其拿下來，這樣有利于保證數據正確傳輸。</p><p>　　2．1．2 SRWF-501無線模塊集成環(huán)境[5]</p><p>　　型號 SRWF-501 </p><p>　　中心頻率 433MHZ/868MHZ/915MHZ </p><p>　　頻率范圍 429~438MHZ &

72、lt;/p><p>　　信道數 8/16/32信道可選 </p><p>　　調制方式 GFSK </p><p>　　通信距離(開放環(huán)境) >800米 </p><p>　　功能 雙向半雙工通信 </p><p>　　波特率 1200/2400/4800/9600/19200bps/38400bps/76800bp

73、s </p><p>　　接口方式 TTL串口/RS-232/RS485 </p><p>　　發(fā)射功率 +10mW/10dbm </p><p>　　接收靈敏度 -118dbm </p><p>　　通信數據格式 8N1/8E1/8O1可調 </p><p>　　工作電壓 +3.0V~+5.0V </p>

74、<p>　　2．1．3 SRWF-501無線模塊圖片 </p><p>　　2．1．4 SRWF-501-50型無線模塊接口的定義 </p><p>　　SRWF-501-50提供1個9針的連接器（CON1）,其定義基于終端的連接方法見下表: </p><p><b>　　表2.1 針腳定義</b></p><

75、;p>　　2．1．5 與RS-232接口連接</p><p>　　2．2 本設計的硬件設計</p><p>　　2．2．1 本設計的硬件參數</p><p>　　本設計中所使用的上海桑銳SRWF-501芯片工作在429～438MHZ的頻率范圍內，很明顯，屬于微波范圍。</p><p>　　由于本設計中涉及了檢錯重傳的功能，所有需要有確認

76、等通信信號，所以兩塊桑銳501模塊都必須工作在半雙工狀態(tài)。</p><p>　　本設計綜合了穩(wěn)定性、高效性、高可靠性等因素，最后選擇了9600波特的波特率。</p><p>　　本設計與RS-232串口相連，采用+10mW/10dbm功率發(fā)射，工作電壓＋4．5V。</p><p>　　2．2．2 開發(fā)環(huán)境</p><p>　　本設計使用VB開

77、發(fā)環(huán)境，將數據通過RS-232串口將數據傳送至501模塊，然后由501模塊將數據發(fā)射出去，接收端首先有501模塊進行數據接收，然后傳給RS-232串口，再有VB開發(fā)環(huán)境由程序將數據寫入數據庫進行存儲，以待日后查詢使用。</p><p>　　2．2．3 硬件連接</p><p>　　連接圖見圖2.3所示，芯片本身并沒有提供與RS-232的接口，故需要我們自己設計接口電路，將芯片連接到RS-2

78、32串口上。</p><p>　　2．2．4 硬件設計過程</p><p>　　1：電源部分設計：本設計中的無線傳輸芯片桑銳SRWF-501模塊電源電壓范圍為3～5V，為方便起見，我才用了4.5V的電源，由三節(jié)1.5V的干電池組成。</p><p>　　2：接口部分設計：本設計中使用的上海桑銳SRWF-501模塊為了適用于其它接口，沒有直接提供與RS-232串口的連

79、接口，所以需要自己設計，將上海桑銳SRWF-501模塊的引腳與RS-232的引腳按圖2.1用導線進行焊接即可。</p><p>　　3：501模塊測試：將硬件按圖2.1連接，編寫最簡單的檢驗程序如下：</p><p><b>　　測試程序：</b></p><p>　　Private Sub command1_Click()</p>

80、<p>　　Comm1.Output = Text1.Text</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　Private Sub Command2_Click()</p><p>　　Text2.Text = Comm1.Input</p><p><b>　　End

81、 Sub</b></p><p>　　Private Sub Command3_Click()</p><p>　　Comm1.PortOpen = False</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　Private Sub Form_Load()</p><

82、;p>　　Comm1.PortOpen = True</p><p><b>　　End Sub</b></p><p>　　該測試程序完成了最簡單的數據傳輸，在輸入端輸入一個字符串，在接收端就可以收到這串字符串，這可以表明芯片的工作是完全正常，可以進行使用了。</p><p>　　4：501模塊調試：使用過程中多次出現數據發(fā)送不正常的情

83、況，經過檢查，大部分情況是因為供電系統(tǒng)不穩(wěn)定造成的，這又包括電壓不足和接觸不良兩種情況。另外，傳輸的穩(wěn)定性和所處的環(huán)境也有很大關系。</p><p><b>　　2．3 小結</b></p><p>　　本小節(jié)給出了有關上海桑銳SRWF-501模塊的產品簡介，運行環(huán)境，使用方法以及在程序中的作用等內容，通過該章節(jié)的論述，明確了整個設計過程中無線傳輸部分任務的完成，也明

84、確了怎樣將無線設備與計算機終端相連，完成了整個設計中非常重要的一部分。</p><p>　　第三章 基于RS-232串口進行的通信</p><p>　　隨著信息技術的發(fā)展以及計算機網絡的廣泛使用，計算機通信技術越來越成熟。在眾多通信實現方案中，串行通信技術作為一種靈活、方便、可靠的通信手段，有著廣泛的應用。它是計算機應用中一種常用的通信方式，在計算機控制系統(tǒng)中的應用是非常廣泛和重要的。此外

85、，在工業(yè)控制領域，微機與微機、微機與外設、微機與分布式下位機等之間都可以通過 RS-232C串行端口互連通信，以實現控制和傳輸數據等目的。VB提供了完備的程序接口函數，使得在Windows環(huán)境下通過中斷方式實現串行通信變得很簡單，它具有界面開放、易于使用、易于理解等優(yōu)點，因此受到眾多用戶的歡迎。</p><p><b>　　3．1 串行通信</b></p><p>　

86、　串行通信由于接線少、成本低，在數據通信、計算機網絡以及分布式工業(yè)控制系統(tǒng)中，經常采用它來交換數據和信息。1969年,美國電子工業(yè)協會(EIA)公布的RS-232C作為串行通信接口的電氣標準，它定義了數據終端設備(DTE)和數據通信設備(DCE)間按位串行傳輸的接口信息，合理安排了接口的電氣信號和機械要求，在世界范圍內得到了廣泛的應用。</p><p>　　3．1．1 串行通信與并行通信[6]</p>

87、<p>　　微型計算機主機與外部設備的連接，基本上使用了兩類接口；串行接口與并行接口。 并行接口是指數據的各位同時進行傳送，其特點是傳輸速度快，但當傳輸距離較遠、位數又多時，導致了通信線路復雜且成本提高。串行通信是指數據一位位地順序傳送，其特點是通信線路簡單，只要一對傳輸線就可以實現雙向通信，并可以利用電話線，從而大大降低了成本，特別適用于遠距離通信，但傳送速度較慢。 串行通信本身又分為異步通信與同步通信兩種。 串行通信線

88、路上傳送的是數字信號，表示傳送數字信號能力的指標為數據速率(Data Rate)，其單位為bps(bit persecond)，即每秒鐘傳送的二進制位數。采用并行傳送方式在微型計算機與外部設備之間進行數據傳送的接口叫并行接口，它有2個主要特點；一是同時并行傳送的二進位數就是數據寬度；二是在計算機與外設之間采用應答式的聯絡信號來協調雙方的數據傳送操作，這種聯絡信號又稱為握手信號。</p><p>　　3．1．2 串

89、行通信接口</p><p>　　目前普遍采用的一種串行接口標準是RS－232－C標準。RS－232－C接口標準采用25個引腳的連接器（D型插座）。RS－232－C規(guī)定有25根連線。</p><p>　　3．1．3 串行通信實現方式[7]</p><p>　　1：異步通信（Asynchronous Data Communication）以字符為傳輸單位，通信中兩個字符

90、間的時間間隔是不固定的，然而在同一個字符中的兩個相鄰位代碼間的時間間隔是固定的。傳送一個字符的信息規(guī)定有起始位、數據位、奇偶校驗位、停止位等。</p><p>　　2：同步通信（Synchronous Data Communication）以幀為傳輸單位，每個幀中包含有多個字符。在通信過程中，每個字符間的時間間隔是相等的，而且每個字符中各相鄰位代碼間的時間間隔也是固定的。</p><p>

91、　　3．2 RS-232串行通信接口</p><p>　　3．2．1 RS-232在計算機的位置</p><p>　　一般的計算機，尤其是臺式計算機，都會有一到兩個RS-232串行通信接口，分別成為COM1口和COM2口[8]，它們一般為藍顏色，9針的公口（為25針的簡化），特別要注意的是，一般機器后面還會由一個25針的母口，一般為紅顏色，這個是LPT并口，通常用來接并口打印機的，不要把它

92、錯認為是25針的串口了。</p><p>　　3．2．2 RS-232針腳圖</p><p>　　3．2．3 RS-232針腳介紹</p><p>　　表3.1 RS-232C的引腳</p><p>　　3．2．4 RS-232針腳連接</p><p><b>　　見圖2.3。</b></p

93、><p>　　3．3 利用RS-232進行通信</p><p>　　前面一章提到，當我們把上海桑銳501模塊與RS-232串口相連后就只需對RS-232串口編程[9]就可以了，當我們將數據傳遞到RS-232串口后，經過上海桑銳501模塊就可以進行無線傳輸了，所以我們現在要研究的就是怎樣將數據傳遞到RS-232上。</p><p>　　而要通過RS-232串口傳輸數據，就

94、不得不提到Microsoft在VB中提供的一個控件：MSComm，這個控件可以方便的對RS-232串口進行控制，這樣正好滿足我們對串行通信的需要，下面介紹這個控件。</p><p>　　3．3．1 MSComm控件簡介[10]</p><p>　　MSCcomm控件首先提供了一個與RS-232通信的通道，建立了這個通道之后，就可以進行通信了，這就像是高速公路，只有現將高速公路先鋪設好，然后

95、在放上汽車，就可以進行正常的通信了。RS-232串口通信與這個過程非常類似，用MSCcomm控件的打開命令（MSCcomm.open）打開與RS-232的連接后，可以用MSCcomm的其他屬性進行通信編程，就可以實現與RS-232串口的通信了，具體的屬性及其控制將在MSCcomm的屬性一節(jié)詳細講解。</p><p>　　3．3．2 MSComm控件的引用</p><p>　　當我們應用VB

96、開始一個項目時，Visual Basic的工具欄中會有許多默認的控件供程序設計者使用，這些原本就出現在工具欄中的控件是內置控件，他提供一些基本的程序控制組件給程序設計者使用，但是，一些比較特殊的控件不會出現在工具欄中，這里提到的MSComm控件就不默認在工具欄中，所以我們需要自己添加，它存在于“Microsoft Comm Control 6.0”組建中，選擇即可。</p><p>　　3．3．3 MSComm的

97、工作方式</p><p>　　MSComm控件的目的是為了讓用戶設計一個系統(tǒng)可以和串口進行通信，因此信息會在硬件電路上流動，此控件提供了兩種方式來處理這種流動：一種是事件驅動，這種方法是一種有效的處理事件的方法。這種方式中，只要有通信時間發(fā)生，不管是錯誤還是由新的信息發(fā)來，都會出發(fā)事件，程序會得知，根據程序的設計可以對其作出反應。</p><p>　　另一種方式是通過檢查ComEvent屬

98、性的值來輪詢時間和錯誤。如果應用程序不大，這種方法會比較好。</p><p>　　3．3．4 MSComm的操控原則</p><p>　　Windows的操作系統(tǒng)與DOS是完全不同的，Windows采用的是全新的對象化觀念，把所有的程序都對象化，在設計VB串行通信的相關時，要遵循下四個四個步驟：1：對象，2：屬性，3：事件，4：方法。Visual Basic 的串行通信對象乃是將對RS-2

99、32的初級操作予以封裝，用戶以高級語言的語法就可以實現利用RS-232與外界進行通信，并不需要了解其它初級操作。</p><p>　　3．3．5 MSComm控件屬性介紹</p><p>　　Commport：設計和返回通信連接端口代號。程序必須指定所使用的串行端口的號碼，Windows會使用所指定的端口與外界進行通信，程序也可以此屬性返回所使用的串行口的號碼。</p>&l

100、t;p>　　Settings：初始化參數。以字符串的形式設計或返回連接速度、校驗碼、數據位、停止位等四個參數。其格式為：“BBBB,P,D,S”，其中BBBB為連接速度，P為字符校驗方式，D為數據位數，S為停止位數。</p><p>　　PortOpen：設置或返回連接口的連接狀態(tài)。使用串行口前必須先將它打開，使用完畢后必須將它關閉。</p><p>　　Input：從輸入寄存器返回

101、并刪除字符。這是靠著這個屬性，VB可以經RS-232串口中的數據出入到程序中來，這是我們進行RS-232串口通信設計中最基本的一條屬性。</p><p>　　Output：將數據發(fā)送到RS-232串口，這個屬性正好和上一個屬性的功能相反，靠著這個屬性，我們可以將想輸出去的數據傳輸給外界。</p><p>　　Inputle：指定讀入字符的長度或字符數。</p><p&g

102、t;　　HandShaking：指定雙方的通信交握協議。所謂“交握協議”是指通常意義上所稱的流量控制。</p><p>　　CommEvent：只有有事件發(fā)生或出現錯誤就會產生OnComm事件，CommEvent屬性存有該錯誤或事件的數值碼，這個屬性也會返回值供程序員讀取，這樣可以確定是什么錯誤或事件。</p><p>　　InputMode：設計或返回屬性取回的數據的類型。</p&

103、gt;<p>　　3．3．6 MSComm控件屬性的應用</p><p>　　按上述連接方法將RS-232串口的引腳的硬件連接好，然后應用上面所述控件就可以實現通信了。具體步驟如下：</p><p><b>　　1：打開串口：</b></p><p>　　MSComm. PortOpen=True</p><p

104、>　　2：參數設置（包括傳輸速率，差錯校驗，碼位控制等）</p><p>　　MSComm.settings=“9600,e,8,1”</p><p><b>　　3：數據傳給串口：</b></p><p>　　MSComm.Output=DataOutPut (DataOutPut為含有輸出數據的變量)</p><p

105、>　　4：串口的數據輸入到程序</p><p>　　DataInPut=MSComm.InPut (DataInPut為接受輸入數據的變量)</p><p><b>　　5：閉串口：</b></p><p>　　MSComm. PortOpen＝False</p><p>　　更深一步的屬性設置詳見程序部分，這里只

106、是簡單的列出了最基礎的實現對RS-232串口傳輸的部分。</p><p>　　3．4 本設計中的RS-232串口應用</p><p>　　本設計中RS-232串口充當了程序與上海桑銳SRWF-501模塊的橋梁，數據先到的串口，然后在傳出去，它與501模塊的硬件連接如圖2.3。</p><p><b>　　1：串口參數設置：</b></p&

107、gt;<p>　　本設計中，串口的碼速率設置為9600波特，采用奇偶校驗方式，每次傳輸8位，停止位一位。</p><p><b>　　2：開發(fā)環(huán)境：</b></p><p>　　本設計中使用VB開發(fā)環(huán)境，正如前一小節(jié)中所介紹的,應用VB中的MSCO-</p><p>　　MM控件進行設計，這個控件可以控制整個過程的收、發(fā)、參數更

108、改等過程，具體的實現如下：</p><p><b>　　發(fā)送：</b></p><p>　　MSComm1.Output = strinsertsql ‘strinsertsql為發(fā)送的字符串</p><p><b>　　接收：</b></p><p>　　strinsertsql = MSCo

109、mm1.Input ‘strinsertsql為發(fā)送的字符串</p><p><b>　　參數設置：</b></p><p>　　MSComm1.settings= “9600,e,8,1”</p><p><b>　　3: 硬件連接：</b></p><p><b>　　請見圖2.

110、3。</b></p><p><b>　　4：硬件調試：</b></p><p>　　1：硬件打開：有很多機器，為了減少自檢時間，將串口關閉，我們試驗時必須將串口打開，更改方法是在主機的BIOS中將InBoard Serial的值設置為True。 </p><p>　　2：硬件測試：將RS-232串口的接收端引腳（2號角）和發(fā)送端引

111、腳（3號引腳）相連，即讓機器自發(fā)自收，這樣可以檢測串口的好壞，串口的有效是本次設計的前提。</p><p><b>　　3．5 小結</b></p><p>　　RS-232串口通信這一章詳細講述了有關串口通信以及最長用的串口RS-232的有關問題，依次講述了Windows為VB所提供的串口編程接口――MSComm控件。</p><p>　　M

112、SComm控件的引用，MSComm控件的使用方法，MSComm控件的常用屬性等，以及用這個控件完成最基本的數據通信方法等。</p><p>　　第四章 基于ACCESS數據庫的數據存儲與提取</p><p>　　數據對一個完整的程序的作用不言而喻，沒有一個強大的數據處理作為支持，就不可能有一個性能優(yōu)良的軟件。那么通常數據都是怎么處理的呢？有那些處理方式呢？怎樣才能保證為程序提供最高可靠性的