本实用新型涉及列车驾驶训练模拟器领域，尤其涉及一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端。
背景技术：
目前，列车驾驶训练模拟器可以实现针对驾驶、行车调度等方面的培训任务。对于地铁驾驶人员来说需要通过模拟器来学习相关工作流程，列车广播(pa)系统属于列车的一部分，用于对乘客进行广播。具体广播内容包括：报站、报警、对讲等。
以往的驾驶训练模拟器，绝大多数不包含列车广播功能，其硬件配置仅以图片形式张贴在司机驾驶台上，缺失了培训环节，对于地铁驾驶人员来说，除了驾驶流程需要掌握以外，停车后站台作业流程也需要掌握，环境模拟真实性差，在培训体验过程中没有沉浸感。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，能提供逼真的模拟列车广播操作训练，增加了学员培训过程中的沉浸感，提升学员培训效果。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，包括：电路控制器、显示模块、按键与指示灯模块、数码管与驱动模块、蜂鸣器、以及串口通讯电路；其中：
所述显示模块、按键与指示灯模块、数码管与驱动模块、蜂鸣器、以及串口通讯电路各自与所述电路控制器连接；所述串口通讯电路还与外部的仿真计算机连接。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，可以在学员掌握一定的操纵相关基础知识的前提下，进行列车基本操纵技能的培训。让学员熟悉并掌握列车广播的基本操作规程，熟悉人机交互界面的布局与功能，掌握正确标准的操作顺序，以提高培训效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型实施例提供的列车广播终端整体示意图；
图2为本实用新型实施例提供的列车广播终端整体框图；
图3为本实用新型实施例提供的列车广播终端软件流程图；
图4为本实用新型实施例提供的列车广播终端按键与指示灯模块原理图；
图5为本实用新型实施例提供的列车广播终端串口通讯电路；
图6为本实用新型实施例提供的列车广播终端数码管与驱动模块原理图；
图7为本实用新型实施例提供的列车广播终端电源输出原理图；
图8为本实用新型实施例提供的列车广播终端蜂鸣器输出原理图；
图9为本实用新型实施例提供的操作示例中的界面示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
本实施例提供一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，其主要包括：电路控制器、显示模块、按键与指示灯模块、数码管与驱动模块、蜂鸣器、以及串口通讯电路；其中：所述显示模块、按键与指示灯模块、数码管与驱动模块、蜂鸣器、以及串口通讯电路各自与所述电路控制器连接；所述串口通讯电路还与外部的仿真计算机连接。
该列车广播终端还包括仿真外壳；所述电路控制器、数码管与驱动模块、串口通讯电路以及显示模块固定在所述仿真外壳内部，所述仿真外壳的外壳表面上开设有一个矩形区域来嵌入式固定显示模块的彩色液晶显示屏；所述按键与指示灯模块布设于所述仿真外壳的外壳表面。
该列车广播终端还可以包括：手咪，其设置在仿真外壳的外壳表面凹槽中，通过可伸缩线缆与所述电路控制器连接。
图1为该列车广播终端的外部示意图，串口通讯电路未示出，在应用中该串口通讯电路可以与电路控制器集成在一起；蜂鸣器也暂未示出，实际应用中可以在仿真外壳的外表面开设通孔以固定蜂鸣器；图中所示的按键数目、按键的功能及位置关系、手咪位置、彩色液晶显示屏(触控屏)的位置，以及仿真外壳内部各器件的固定位置等特征均为示例，并非构成限制。
下面针对列车广播终端的主要工作流程及内部的各部分做详细介绍。
一、主要工作流程。
列车广播终端起到承上启下的作用，承仿真计算机的上，启各类输入输出模块的下。具体通过一下功能实现：采集人机交互信息(即按键信息)，输出人机交互信息的控制指令，接收仿真计算机的仿真信息，对汇总而来的输入信息进行逻辑分析。
图2示出了基于该列车广播终端能够实现的基本功能，电路控制器(单片机stm32f103v)的左侧输入为的各按键输出的信号，一部分可以通过彩色液晶显示屏与数码管显示，以及通过指示灯与蜂鸣器输出，另一部分通过串口向外传输。图3示出了该控制器的主要工作流程，左侧为按键信号采集原理；右侧为单片机的处理流程。
本实用新型实施例中，仿真计算机是是列车广播中断的远程控制核心，内部安装的仿真软件模拟了正线运营的相关信息；按键与指示灯模块、数码管与驱动模块、显示模块分别作为本地显控部分，按键与指示灯模块包括按键采集、指示灯驱动，电路控制模块内部运行逻辑软件，并根据采集到的按键状态进行逻辑处理，完成处理后的部分信息用于驱动指示灯；其中数码管和驱动模块包括数码管和配套驱动电路，电路控制模块逻辑处理后的部分信息用于驱动数码管，数码管显示阿拉伯数字，用于报警车厢号；显示模块包括彩色液晶显示屏和配套驱动电路，电路控制模块逻辑处理后的部分系统用于驱动显示模块，显示相关画面。
本实施例提供的列车广播终端为培训设备，操作流程与实际应用的流程类似，电路控制器所涉及逻辑运算以及收发数据类型也与实际应用的类似；因此，可以让学员更为真实的熟悉操作流程，从而提升培训效率。
二、电路控制器。
如图2所示，采用单片机stm32f103v作为电路控制器；单片机stm32f103v是由stmicroelectronic公司开发的32位微处理器集成电路。其内核是arm的cortex架构，i/o口众多，功能强大。其分别与显示模块、按键与指示灯模块、数码管与驱动模块、仿真计算机连接。单片机主要完成以下工作：通过串口通讯接收仿真计算机发送的司机控制单元对讲状态，报警命令等数据，发送起点站，终点站，越站等数据给仿真计算机；采集按键与指示灯模块状态，通过采集按键与指示灯模块状态对显示模块进行界面切换，控制数码管与驱动模块显示，蜂鸣器输出。
电路控制器通过逐行(或列)扫描查询法来采集按键状态(按键为矩阵按键)：
1)判断是否有按键被按下：在矩阵式按键中，每条行线(水平线)和列线(垂直线)在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。判断时，将全部行线置低电平，然后检测列线的状态；任一列的电平为低，则表示有按键被按下，若所有列线均为高电平，则无按键被按下；
2)确定被按下的按键：在确认有按键被按下后，依次将行线置为低电平，即在置某一行线为低电平时，其他行线为高电平；在确定某一行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态，若某列为低电平(说明当前检测行有按键被按下)，则处于低电平的行线与列线交叉处为被按下的按键。
三、按键与指示灯模块。
如图4所示，为按键与指示灯模块的原理图，按键采用矩阵原理加工设计，由于按键输入众多，矩阵按键设计可有效节省单片机i/o口，其中pe5-pe9为矩阵输入端，pe10-pe15为矩阵输出端，r32-r37为限流电阻可有效对矩阵按键误操作进行短路保护。
四、串口通讯电路。
图5为单片机与仿真计算机之间的串口通讯电路，核心器件串口转usb采用一种高度集成的rs232-usb接口转换器pl2303，传输的数据为对讲状态、主控状态、自动状态、人工状态、静音状态、起点站、终点站、当前站、上下行、增加越站、删除越站。
传输的数据为行车调度信息，报警信息线路信息等数据。
五、数码管与驱动模块电路。
所述数码管和驱动模块包括：数码管以及配套的驱动电路。图6为数码管与驱动模块电路，ds1为数码管，采用1位共阳极数码管，其中数码管位选分别连单片机pd8-pd15，通过p1(电路板过孔)与单片机连接。p9为方便电路板飞线用的排针。
六、电源电路。
本实用新型实施例中，控制器中还包括：电源电路，所述电源电路包括：开关电压调节器与稳压器。如图7所示，为电源电路的输出原理图；电源采用dc12v供电，使用开关电压调节器(lm2596)分离出的5v为显示模块供电，再使用asm1117稳压3.3v为单片机系统供电。此电源电路拥有防反接设计、纹波低、干扰小等特点。左侧p10为电源插座，下侧led为电源指示灯。
七、蜂鸣器。
图8为蜂鸣器输出原理图，使用pnp型三极管控制蜂鸣器通断，三极管基极连接单片机pa12,当pa12输出低电平信号时，蜂鸣器导通。
八、显示模块。
本实用新型实施例中，所述显示模块包括：彩色液晶显示屏(触控屏)及配套的驱动电路。示例性的，可以采用串口显示屏，型号为dmt32240m028_06w。
下面以结合一个示例对上述列车广播终端的应用进行说明。
本示例中，用户可以按下【起点】按键进入起点站的查询与设置界面；起点站设置这一操作，必须在列车广播系统开始自动运行之前完成；如：若当前起点站为环山路，设起点站为大杨庄，第一次按【起点】键，显示界面如图9的(a)部分所示。在当前起点站界面再按压一次设置界面【起点】按键，出现起点站设置界面，闪烁站点名。此菜单下可执行的操作：按方向键【↑】/【↓】选择站名，也可按数字键输入2位数站代码，显示界面如图9的(b)～(c)部分所示。按【确定】键，起点站“大杨庄”设置成功，显示界面如图9的(d)部分所示，再按【取消】键返回主界面，显示界面如图9的(e)部分所示。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
1.一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，其特征在于，包括：电路控制器、显示模块、按键与指示灯模块、数码管与驱动模块、蜂鸣器、以及串口通讯电路；其中：
所述显示模块、按键与指示灯模块、数码管与驱动模块、蜂鸣器、以及串口通讯电路各自与所述电路控制器连接；所述串口通讯电路还与外部的仿真计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，其特征在于，还包括：仿真外壳；所述电路控制器、数码管与驱动模块、串口通讯电路以及显示模块固定在所述仿真外壳内部，所述仿真外壳的外壳表面上开设有矩形区域来嵌入式固定显示模块的彩色液晶显示屏以及数码管与驱动模块中的数码管；所述按键与指示灯模块布设于所述仿真外壳的外壳表面。
3.根据权利要求2所述的一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，其特征在于，还包括：手咪，其设置在仿真外壳的外壳表面凹槽中，通过可伸缩线缆与所述电路控制器连接。
4.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，其特征在于，还包括：与显示模块及电路控制器连接的电源电路；所述电源电路包括依次设置的开关电压调节器与稳压器。
5.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，其特征在于，所述显示模块包括：彩色液晶显示屏及配套的驱动电路。
6.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，其特征在于，所述数码管和驱动模块包括：数码管以及配套的驱动电路。
7.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，其特征在于，所述按键与指示灯模块中的按键采用矩阵原理加工设计。
8.根据权利要求1所述的一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的列车广播终端，其特征在于，所述电路控制器为单片机。
技术总结