一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种操作显示终端送受话器，特别涉及一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路。
技术背景
2.送受话器是机车综合无线通信设备(cir)重要的必备附件之一，机车司机使用送受话器与调度员/车站值班员/其他机车司机进行语音通话，目前应用在铁路行业中的送受话器都是遵循铁路标准《qc/r651.1-2018机车综合无线通信设备 第1部分：技术条件》，该标准中对送受话器的要求：
①
音频输出：电平(有效值)245 mv（196 mv～294 mv），输入阻抗600 ω或15 mv（12 mv～18 mv）；
②
2个呼叫按键检测方式：rs485或ttl。这样就会造成送受话器的兼容性极低，不能在各种操作显示终端版本间切换使用，只能与匹配的操作显示终端套使用，否则就可能出现通话质量差、呼叫按键失效等故障，从而当机车在运营过程中突发送受话器故障时,就会出现无法快速提供备用送受话器，严重影响机车运营时效。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术存在的问题，本实用新型提供一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路，应用在铁路无线列车调度系统中的机车综合无线电台的送受话器中，能使得送受话器具备识别操作显示终端版本的能力，根据版本信息切换工作状态，高效提升送受话器兼容性，且能接入到任意的操作显示终端设备上，并正常工作。
4.具体技术方案是，一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路，包括电源电路、单片机最小系统、串口通信电路、可调节增益的运放电路、对外接口和按键检测电路，电源电路以5v与单片机最小系统、串口通信电路连接，以3.3v与可调节增益的运放电路连接，单片机最小系统单向连接可调节增益的运放电路、双向连接串口通信电路rs232串口，可调节增益的运放电路i/o口，串口通信电路连接对外接口的rs485串口，可调节增益的运放电路连接对外接口的音频输出，按键检测电路分别连接串口通信电路、对外接口的rs485串口，可调节增益的运放电路通过xs3外接麦克话芯采集音频信号。
5.可调节增益的运放电路，音频信号先经过旁路电容c14和c37进行第一次滤波，再由电阻r21、电容c15、电阻r20、电容c12组成的rc滤波器进行第二次滤波，输入到n11的负极，通过电阻r34、电阻r32和n11进行信号放大输出，根据单片机最小系统输出的ctr信号控制n8的开启或关闭，当n8开启时，电阻r39接入电路中，与电阻r34形成并联电路，此时可调节增益的运放电路的增益为1.11；当n8关闭时，电阻r39未接入电路中，此时可调节增益的运放电路的增益为16，经过增益调节后再通过电阻r22进行阻抗匹配，输出到对外接口音频输出端。
6.按键检测电路,包括第一继电器k1、第一三极管vt1、第二继电器k3、第二三极管vt2、四个ptt按键s3、s6、s7、s8、第一呼叫平原车站按键s1和第二呼叫平原车站按键s4，第一呼叫调度按键s2和第二呼叫调度按键s5，s1~s8均接入到单片机最小系统的i/o端口，第
一继电器开关k1的二极管vd1正极连接第一三极管vt1的集电极，第一三极管vt1的发射极接地，基极分别连接电容c1一端、电阻r1一端，电容c1另一端接地，电阻r1另一端接单片机最小系统的crt3端，第一继电器开关k1的13端连接呼叫第一平原车站按键s1、4端连接第一呼叫调度按键s2，第二继电器开关k3的二极管vd2正极连接第二三极管vt2的集电极，第二三极管vt2的发射极接地，基极分别连接电容c2一端、电阻r2一端，电容c2另一端接地，电阻r2另一端接单片机最小系统的crt3端，第二继电器开关k3的13端连接呼叫第一平原车站按键s4、4端连接第一呼叫调度按键s5，ptt按键s3、s6、s7、s8，其中s6、s7、s8并接在一起。
7.具有实现根据操作显示终端版本不同输出音频信号电平值不同和根据操作显示终端版本决定对呼叫按键的切换工作状态的功能。
8.具有通过rs485串口方式及ttl电平方式将呼叫按键状态告知操作显示终端的功能。
9.本实用新型的有益效果是，提升铁路无线列调中机车综合无线电台的送受话器的兼容性，从而提升机车综合无线电台的可维护性，降低因送受话器不兼容造成的时间成本；此外，该功能电路的应用也让送受话器能在一些软硬件版本较老的操作显示终端上继续使用，这样可延长操作显示终端的使用周期，节约了更换设备的成本。
10.附图说明：
11.图1是本实用新型的电路连接框图；
12.图2是本实用新型的可调节增益的运放电路原理图；
13.图3是本实用新型的单片机最小系统及串口通信电路原理图；
14.图4是本实用新型的电源电路原理图；
15.图5是本实用新型的按键检测电路原理图。
具体实施方式
16.为了更清楚的理解本实用新型，结合附图和实施例详细描述本实用新型。
17.如图1所示，一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路，包括电源电路、单片机最小系统、串口通信电路、可调节增益的运放电路、对外接口和按键检测电路，电源电路以5v与单片机最小系统、串口通信电路连接，以3.3v与可调节增益的运放电路连接，单片机最小系统单向连接可调节增益的运放电路、双向连接串口通信电路rs232串口，可调节增益的运放电路i/o口，串口通信电路连接对外接口的rs485串口，可调节增益的运放电路连接对外接口的音频输出，按键检测电路分别连接串口通信电路、对外接口的rs485串口，可调节增益的运放电路通过xs3外接麦克话芯采集音频信号。
18.当送受话器接入到操作显示终端设备上时，单片机通过rs485串口通信方式向操作显示终端发送查询指令，根据返回的信息内容判断操作显示终端的版本，同时控制呼叫按键检测电路的通路状态，决定是通过ttl电平变化的方式告知操作显示终端相应的呼叫按键按下，还是通过rs485串口方式告知操作显示终端相应的呼叫按键按下；并且根据返回的信息内容判断操作显示终端的版本，控制可调节增益的运放电路的增益值，使得对外输出的音频电平值为15mv或245mv。
19.实施例一
20.如图1～图5所示，将送受话器接入机车综合无线电台的操作显示终端，单片机最
小系统的n1(型号atmega8)的rs232串口通过n2(型号sn75176)转换后实现rs485串口通信，并向操作显示终端发送查询指令，操作显示终端会返回自身的状态号，单片机最小系统的n1根据状态号控制ctr、ctr2、ctr3端的高低电平状态，从而实现音频信号电平的切换及对呼叫按键检测方式的切换。当操作显示终端返回的状态号为a 01时，单片机n1控制ctr端为高电平，可调节增益的运放电路n8（型号sn74lvc1g66）模拟开关闭合，ctr3为高电平，继电器k1、继电器k2、k3闭合，此时送受话器音频输出电平值24.5mv，操作显示终端通过ttl方式判断呼叫按键是否按下；当操作显示终端返回的状态号为a 02时，单片机最小系统的n1控制ctr为高电平，可调节增益的运放电路n8模拟开关闭合，ctr3为低电平，继电器k1、k2、k3打开，此时送受话器音频输出电平值24.5mv，操作显示终端通过rs485方式判断呼叫按键是否按下；当操作显示终端返回的状态号为a 03时，单片机最小系统的n1控制ctr为低电平可调节增益的运放电路n8模拟开关打开，ctr3高电平，继电器k1、k2、k3闭合，此时送受话器音频输出电平值245mv，操作显示终端通过ttl方式判断呼叫按键是否按下；当查询操作显示终端返回的状态号为a 04时，n1控制ctr为低电平，n8模拟开关打开，ctr3低电平，继电器k1、k2、k3打开，此时送受话器音频输出电平值245mv，操作显示终端通过rs485方式判断呼叫按键是否按下。通过n2实现单片机最小系统由rs232串口通信方式变为rs485串口通信方式。当送受话器判断接入到的操作显示终端需要通过ttl电平判断按键是否按下时，单片机最小系统会控制ctr3由低电平变为高电平，这样k2由引脚11和引脚13连通，引脚4和引脚6连通，变为引脚13和引脚9连通，引脚4和引脚8连通。这样就将rs485通信方式切断，结合按键检测电路就实现了检测按键就由rs485方式变为ttl电平方式。
21.采用公知的c
﹢﹢
编程语言，通过keil编程软件即可实现。

技术特征：
1.一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路，包括电源电路、单片机最小系统、串口通信电路、可调节增益的运放电路、对外接口和按键检测电路，其特征在于：电源电路以5v与单片机最小系统、串口通信电路连接，以3.3v与可调节增益的运放电路连接，单片机最小系统单向连接可调节增益的运放电路、双向连接串口通信电路rs232串口，可调节增益的运放电路i/o口，串口通信电路连接对外接口的rs485串口，可调节增益的运放电路连接对外接口的音频输出，按键检测电路分别连接串口通信电路、对外接口的rs485串口，可调节增益的运放电路通过xs3外接麦克话芯采集音频信号。2.如权利要求1所述的一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路，其特征在于： 所述的可调节增益的运放电路，音频信号先经过旁路电容c14和c37进行第一次滤波，再由电阻r21、电容c15、电阻r20、电容c12组成的rc滤波器进行第二次滤波，输入到n11的负极，通过电阻r34、电阻r32和n11进行信号放大输出，根据单片机最小系统输出的ctr信号控制n8的开启或关闭，当n8开启时，电阻r39接入电路中，与电阻r34形成并联电路，此时可调节增益的运放电路的增益为1.11；当n8关闭时，电阻r39未接入电路中，此时可调节增益的运放电路的增益为16，经过增益调节后再通过电阻r22进行阻抗匹配，输出到对外接口音频输出端。3.如权利要求1所述的一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路，其特征在于： 所述的按键检测电路,包括第一继电器k1、第一三极管vt1、第二继电器k3、第二三极管vt2、四个ptt按键s3、s6、s7、s8、第一呼叫平原车站按键s1和第二呼叫平原车站按键s4，第一呼叫调度按键s2和第二呼叫调度按键s5，s1~s8均接入到单片机最小系统的i/o端口，第一继电器开关k1的二极管vd1正极连接第一三极管vt1的集电极，第一三极管vt1的发射极接地，基极分别连接电容c1一端、电阻r1一端，电容c1另一端接地，电阻r1另一端接单片机最小系统的crt3端，第一继电器开关k1的13端连接呼叫第一平原车站按键s1、4端连接第一呼叫调度按键s2，第二继电器开关k3的二极管vd2正极连接第二三极管vt2的集电极，第二三极管vt2的发射极接地，基极分别连接电容c2一端、电阻r2一端，电容c2另一端接地，电阻r2另一端接单片机最小系统的crt3端，第二继电器开关k3的13端连接呼叫第一平原车站按键s4、4端连接第一呼叫调度按键s5，ptt按键s3、s6、s7、s8，其中s6、s7、s8并接在一起。4.如权利要求1或权利要求2所述的一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路，其特征在于：具有实现根据操作显示终端版本不同输出音频信号电平值不同和根据操作显示终端版本决定对呼叫按键的切换工作状态的功能。5.如权利要求1或权利要求3所述的一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路，其特征在于：具有通过rs485串口方式及ttl电平方式将呼叫按键状态告知操作显示终端的功能。

技术总结
本实用新型涉及一种提升操作显示终端送受话器兼容性的功能电路。包括电源电路、单片机最小系统、串口通信电路、可调节增益的运放电路、对外接口和按键检测电路，具有实现根据操作显示终端版本不同输出音频信号电平值不同和根据操作显示终端版本决定对呼叫按键的切换工作状态的功能，通过RS485串口方式及TTL电平方式将呼叫按键状态告知操作显示终端的功能。效果是提升铁路无线列调中机车综合无线电台的送受话器的兼容性，从而提升机车综合无线电台的可维护性，降低因送受话器不兼容造成的时间成本；此外，该功能电路的应用也让送受话器能在一些软硬件版本较老的操作显示终端上继续使用，这样可延长操作显示终端的使用周期，节约了更换设备的成本。节约了更换设备的成本。节约了更换设备的成本。


技术研发人员：李文奎 王嘉言 任殿坤 郭宝贵 卢广奇 贾国强 杨东方 董振杰 王东光 李文
受保护的技术使用者：内蒙古中电物流路港有限责任公司赤峰铁路分公司
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/7/12