一種列車全功能數模混合智能廣播控制盒的製作方法
2023-05-08 08:35:21 1
一種列車全功能數模混合智能廣播控制盒的製作方法
【專利摘要】本實用新型是一種列車全功能數模混合智能廣播控制盒，是列車車載廣播系統中位於司機室的廣播控制器包括UIC568模擬網絡通路和乙太網數字網絡通路，所述UIC568模擬網絡通路主要由依次連接的UIC568模擬網絡、模擬對講與音頻處理模塊、聲音切換矩陣模塊、音頻放大模塊、揚聲器組成，所述乙太網數字網絡通路主要由依次連接的乙太網數字網絡、中央處理器、音頻編解碼晶片、聲音切換矩陣模塊、音頻放大模塊、揚聲器組成。採用本實用新型技術方案，實現列車在數字通信網絡和模擬通信網絡下的全功能廣播效果，並且系統運行穩定，實時性好，兩種網絡可自由切換。
【專利說明】
一種列車全功能數模混合智能廣播控制盒
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高速列車廣播系統和地鐵廣播系統領域，具體涉及一種列車全功能數模混合智能廣播控制盒。
【背景技術】
[0002]廣播系統是列車乘客信息系統的重要構成部分，它在列車運行期間提供站點信息播報、站點信息顯示、人工廣播、人工對講、以及緊急情況的緊急對講等功能，從應用場合的角度而言，扮演了非常重要的角色。
[0003]傳統的司機操作終端設備內部系統構造單一，系統通信只採用模擬通信或者數字通信，當出現故障將直接導致系統死機，系統不能正常工作，影響系統可靠性；當前市面上廣播系統雖然能實現廣播系統的功能，但就系統架構設計而言，在面臨複雜的緊急環境下，網絡一旦失效，只能實現部分功能，可靠性較低、結構單一、適應性較差。
[0004]另外，部分終端設備的司機話筒與喇叭分離，按鍵操作無提示，界面單一，功能單一，無法滿足當前的技術需求，有的甚至只是從控制主機引出的管腳來組成，同時在人性化設計方面較差，易誤操作，設備間存在1通信口的管腳引線較長，易受幹擾和引起信號衰減，系統穩定性較差。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是為列車廣播系統提供一套完整的數模雙備份廣播控制盒單兀，提聞系統可罪性，提供更多的服務功能。
[0006]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0007]一種列車全功能數模混合智能廣播控制盒，包括WC568模擬網絡通路和乙太網數字網絡通路；
[0008]所述HC568模擬網絡通路主要由依次連接的WC568模擬網絡、模擬對講與音頻處理模塊、聲音切換矩陣模塊、音頻放大模塊、揚聲器組成；
[0009]所述乙太網數字網絡通路主要由依次連接的乙太網數字網絡、中央處理器、音頻編解碼晶片、聲音切換矩陣模塊、音頻放大模塊、揚聲器組成；
[0010]所述聲音切換矩陣模塊輸入端連接有麥克風/拾音器；
[0011]所述音頻編解碼晶片上連接有SD卡模塊；
[0012]所述模擬對講與音頻處理模塊連接中央處理器。
[0013]進一步的，該控制盒系統內還包括為其它模塊和電路供電的電源模塊。
[0014]進一步的，所述中央處理器通過I/O總線還分別連接有IXD顯示屏模塊、按鍵模塊、晶振和蜂鳴器模塊，中央處理器通過JTAG接口和UART接口連接系統調試模塊。
[0015]進一步的，所述nC568模擬網絡連通外部nC568總線。
[0016]進一步的，所述乙太網數字網絡連通外部乙太網總線。
[0017]進一步的，所述聲音切換矩陣模塊通過其內設置的選擇開關擇一連接模擬對講與音頻處理模塊或音頻編解碼晶片。
[0018]本實用新型的有益效果是:
[0019]1、廣播控制盒單元實現列車在數字通信網絡下的全功能廣播效果，系統運行穩定;
[0020]2、廣播控制盒單元實現了列車在模擬通信網絡下的全功能廣播效果，實時性較好；
[0021]3、廣播控制盒單元實現了列車在數模雙重備份情況下的兩種網絡實時性切換的功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0023]圖2為音頻切換矩陣模塊接口及電路圖；
[0024]圖3為FLASH存儲、通話接口及SD卡模塊電路；
[0025]圖4為模擬對講與音頻處理模塊中模擬對講電路；
[0026]圖5為音頻編解碼晶片電路。
【具體實施方式】
[0027]下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本實用新型。
[0028]如圖1所示，一種列車全功能數模混合智能廣播控制盒，包括WC568模擬網絡通路和乙太網數字網絡通路，所述WC568模擬網絡通路主要由依次連接的WC568模擬網絡、模擬對講與音頻處理模塊、聲音切換矩陣模塊、音頻放大模塊、揚聲器組成，所述乙太網數字網絡通路主要由依次連接的乙太網數字網絡、中央處理器、音頻編解碼晶片、聲音切換矩陣模塊、音頻放大模塊、揚聲器組成，所述聲音切換矩陣模塊輸入端連接有麥克風/拾音器，所述音頻編解碼晶片上連接有SD卡模塊，所述模擬對講與音頻處理模塊連接中央處理器，該控制盒系統內還包括為其它模塊和電路供電的電源模塊，所述中央處理器通過I/O總線還分別連接有IXD顯示屏模塊、按鍵模塊、晶振和蜂鳴器模塊，中央處理器通過JTAG接口和UART接口連接系統調試模塊。
[0029]數字網絡的實現方式是乙太網數字網絡連通外部乙太網總線，對於所接收的數字網絡信息將轉化成數據接口與中央處理器(即CPU)連接，CPU晶片含有自己的帶PHY功能網絡接口，可直接通信和識別信息；所述WC568模擬網絡連通外部WC568總線同時將隔離轉化的小信號送至模擬對講與音頻處理模塊，模擬對講與音頻處理模塊當中的控制和通信協議命令由CPU來操作和通信，並轉換之後的信號送至音頻切換矩陣，CPU將依據系統狀態主動判斷網絡之間的切換操作音頻切換矩陣，將相關信號送至喇叭通路，亦或將音頻輸入的信號送至對方；聲音切換模塊將依據CPU的I/O操作切換相應的音頻通道，送至音頻放大模塊放大音頻信號到喇叭播放，或者將麥克風或者拾音器的聲音信號切換送至數字網絡的音頻編解碼晶片或者模擬通路的模擬對講和音頻處理模塊；音頻編解碼晶片模塊與CPU連接，處理來自數字網絡的數據包和控制協議，主要有I2S和I2C等接口，晶片同時對SD卡模塊進行數據的讀寫操作，可自動編譯和解碼各類音頻格式的文件，存放在SD卡當中，便於用戶查閱，例外，音頻編解碼晶片對麥克風或者拾音器的數據進行數位化操作或者將網絡當中的音頻文件解析成模擬音頻信號，送至聲音切換矩陣模塊。
[0030]本實施例中，電源模塊是將IlOV的直流轉換成各個模塊所需要的DC12V和DC5V供電電源，模塊採用隔離電源設計，將外部的大地和系統「地」進行完整的隔離，提高系統高可靠性和EMC試驗水平，同時電源模塊做了功率降額設計，保證電源處於絕對的正常工作範圍，減少發熱量，電源模塊的輸入輸出具有LED電源燈狀態指示，含有IlOV輸入，24V輸出和5V輸出指示。
[0031]中央處理器是整個設備的管理和調配的核心，除了需要集中監聽乙太網總線和模擬網絡WC568總線的狀態並自行判斷切換之外，還需要對相關聯的信息進行解析和傳輸；同時，需要對LCD顯示屏的信息顯示輸出和鍵盤的觸發狀態輸入進行實時通信，LCD顯示屏模塊和鍵盤模塊通過CPU的I/O管腳通過EPI外部網絡擴展接口進行連接通信，連接的蜂鳴器設備由CPU根據系統狀態通過I/O管腳進行開啟蜂鳴器或關閉蜂鳴器，蜂鳴器的不同聲音可通過I/O管腳發送相應的波形來實現。中央處理器模塊還對音頻編解碼晶片有通信的控制命令和數據接口，編碼相應的數據包給數據通道或解碼之後發送模擬音頻信號給下一級；中央處理器還對模擬對講及音頻處理模塊和聲音切換矩陣模塊進行控制操作。
[0032]所述聲音切換矩陣模塊通過其內設置的選擇開關擇一連接模擬對講與音頻處理模塊或音頻編解碼晶片，如圖2所示，音頻切換矩陣模塊是對各路音頻的輸入和輸出進行控制和操作，輸入的音頻主要來自麥克風/拾音器的信號，將依據中央處理器的調度通過音頻切換矩陣將音源送至數字通路的音頻解碼晶片模塊或者模擬通路的模擬對講及音頻處理模塊；音頻切換矩陣模塊還涉及到輸出的音頻至音頻放大模塊，音源來自於模擬通絡的模擬對講和音頻處理模塊輸出或者數字通路的音頻編解碼晶片的音頻輸出。
[0033]如圖5所示，音頻編解碼晶片主要用於數字通信網絡的音頻處理模塊，是對輸入的音頻信號進行編碼或者對來自乙太網網絡數位訊號進行解碼還原成音頻信號輸出，同時還依據需要對雙方通信的音頻信息存儲在SD卡當中，以wmv或者MP3等格式進行保存，如圖3所示，方便用戶讀取。
[0034]如圖4所示，模擬對講與音頻處理模塊主要是用於模擬網絡通路WC568的音頻處理和控制信號傳輸，是對模擬通路WC568當中的對講信號進行處理並建立模擬對講通路，以及對列車廣播傳輸的音頻模擬信號進行濾波、放大等操作後傳輸至全列車，模擬網絡通路涉及的控制信號主要是用於告知中央處理器當前的工作模式，中央處理器將對其他模塊如聲音切換矩陣模塊中的選擇開關進行控制。
[0035]音頻放大模塊是對輸出的模擬音頻信號進行放大，功放採用D類放大器設計，具有轉換效率高、低功耗等優點，將小信號放大至足夠功率輸出出揚聲器，以便推動揚聲器工作。
[0036]系統調試模塊主要是由UART、JTAG兩種來組成，UART是將資料由串行通信與並行通信間作傳輸轉換，作為並行輸入成為串行輸出的晶片，通常集成於其他通訊接口的連結上，如RS232接口等，主要用來監測CPU內系統的執行情況，對於特定的指令反饋以及信息讀取等操作，JTAG主要是用於晶片的內部測試，可實現在線系統編程ISP等功能，主要用於晶片功能的內部調試、程序的下載等應用。
[0037]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種列車全功能數模混合智能廣播控制盒，其特徵在於，包括WC568模擬網絡通路和乙太網數字網絡通路； 所述nC568模擬網絡通路主要由依次連接的nC568模擬網絡、模擬對講與音頻處理模塊、聲音切換矩陣模塊、音頻放大模塊、揚聲器組成； 所述乙太網數字網絡通路主要由依次連接的乙太網數字網絡、中央處理器、音頻編解碼晶片、聲音切換矩陣模塊、音頻放大模塊、揚聲器組成； 所述聲音切換矩陣模塊輸入端連接有麥克風/拾音器； 所述音頻編解碼晶片上連接有SD卡模塊； 所述模擬對講與音頻處理模塊連接中央處理器。
2.根據權利要求1所述的列車全功能數模混合智能廣播控制盒，其特徵在於，該控制盒系統內還包括為其它模塊和電路供電的電源模塊。
3.根據權利要求1所述的列車全功能數模混合智能廣播控制盒，其特徵在於，所述中央處理器通過I/o總線還分別連接有IXD顯示屏模塊、按鍵模塊、晶振和蜂鳴器模塊，中央處理器通過JTAG接口和UART接口連接系統調試模塊。
4.根據權利要求1所述的列車全功能數模混合智能廣播控制盒，其特徵在於，所述UIC568模擬網絡連通外部UIC568總線。
5.根據權利要求1所述的基於乙太網網絡的列車廣播控制盒，其特徵在於，所述乙太網數字網絡連通外部乙太網總線。
6.根據權利要求1所述的基於乙太網網絡的列車廣播控制盒，其特徵在於，所述聲音切換矩陣模塊通過其內設置的選擇開關擇一連接模擬對講與音頻處理模塊或音頻編解碼-H-* I I心/T O
【文檔編號】H04H60/09GK204119245SQ201420537669
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月18日 優先權日:2014年9月18日
【發明者】劉曉華, 楊鋮, 彭海輝, 王宏雷, 沈忠 申請人:易程（蘇州）智能系統有限公司