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cir操作显示终端。
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。对于高铁驾驶人员来说需要通过模拟器来学习相关工作流程，机车综合无线通信设备(cir)操作显示终端(mmi)属于列车的一部分，能实现人机信息的交互，能实现gsm-r调度通信系统、通用数据传输、450mhz、800mhz以及其它应用的操作、状态显示、语音提示。
以往的驾驶训练模拟器，绝大多数不包含无线电培设备训功能，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，对于高铁驾驶人员来说，除了驾驶流程需要掌握以外，行驶过程，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cir操作显示终端，能提供逼真的模拟无线电操作训练，具体训练方法为：学员以相关线路运行数据为基础，操作cir显示终端(mmi)上按键，调取/切换mmi显示画面，来实现人机交互训练。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cir操作显示终端，包括：电路控制器、显示模块、按键模块、送受话器、以及串口通讯电路；其中：
所述显示模块、按键模块、送受话器、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。让学员熟悉并掌握机车综合无线通信设备操作显示终端的基本操作规程，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机车综合无线通信设备操作显示终端整体示意图；
图2为本实用新型实施例提供的机车综合无线通信设备操作显示终端整体框图；
图3为本实用新型实施例提供机车综合无线通信设备操作显示终端软件流程图；
图4为本实用新型实施例提供的机车综合无线通信设备操作显示终端按键模块原理图；
图5为本实用新型实施例提供的机车综合无线通信设备操作显示终端串口通讯电路；
图6为本实用新型实施例提供的机车综合无线通信设备操作显示终端送受话器模块原理图；
图7为本实用新型实施例提供的机车综合无线通信设备操作显示终端电源输出原理图；
图8为本实用新型实施例提供的机车综合无线通信设备操作显示终端显示模块主界面示意图。
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。
本实用新型实施例提供一种应用于轨道交通列车驾驶训练模拟器的cir操作显示终端，其主要包括：电路控制器、显示模块、按键模块、送受话器、以及串口通讯电路；其中：所述显示模块、按键模块、送受话器、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。
该终端还包括仿真外壳，所述串口通讯电路、电路控制器与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；所述按键模块布设于所述仿真外壳的外壳表面。
图1为该终端的外部示意图，图中所示的按键数目、按键的功能及位置关系均为示例，并非构成限制。
下面针对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。
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示出了基于该终端能够实现的基本功能，电路控制器(单片机stm32f103v)的左侧即为输入的各按键输出的信号，输出一部分可以通过显示模块显示，另一部分通过串口向外传输。图3示出了该终端的主要工作流程，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，所述仿真计算机作为远程控制的核心部分，内部安装的仿真软件模拟了正线运营的相关信息。所述送受话器作为通话部分，能实现送话和受话功能；所述按键模块及显示模块作为本地显控部分，按键模块包括若干按键，电路控制器采集按键状态并进行逻辑处理，完成处理后的信息通过显示器显示。
本实施例提供的终端为培训设备，操作流程与实际应用中的流程类似，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；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、送受话器和仿真计算机连接。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行车调度信息，报警信息线路信息等数据。采集按键模块与送送话器按键状态，通过采集按键模块状态对显示模块进行界面切换，送受话器输出。
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、按键模块。
如图4所示，为按键模块的原理图，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pb12-pb15为矩阵输入端，pe8-pe15为矩阵输出端，r7-r14为限流电阻可有效对矩阵按键误操作进行短路保护。
根据实际需求可以设置如下功能的按键：
“报警”按键用于发送二次防护报警信息。
“紧急呼叫”按键用于发起gsm-r铁路紧急呼叫。
“复位”按键应能对主机进行重新启动。
“主控”按键实现副控状态到主控状态的切换。
“呼叫”按键在完成拨号后按该键进行呼叫。
“切换”按键用于处于通话中与等待中的电话之间切换。
“挂断”按键用于挂断通话。
数字按键用于拨号、输入车次号、输入机车号等。
“设置”按键用于进入设置界面。
“界面”按键用于界面之间的切换。
“确认/签收”按键用于确定选择信息、调度命令签收等。
“查询”按键用于查询调度命令等。
“打印”按键用于打印调度命令等。
“调车请求”按键用于发送调车请求。
“退出”按键用于返回上级界面。
“←”、“↑”、“→”、“↓”按键用于移动光标，调节音量，翻页等。
“列尾排风”、“列尾消号”、“列尾确认”、“风压查询”按键用于完成列尾规定的功能。
八个可配置式按键根据工作模式定义按键，用于调度通信的呼叫。
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，传输的数据为行车调度信息，报警信息线路信息等数据。
五、送受话器。
本实用新型实施例中，送受话器包括：摘挂机按键(对应图中keyoff)，ptt(push-to-talk)按键(对应图中keyppt)，以及若干自定义按键；所述摘挂机按键采用磁铁吸合方式，ptt按键以及所有自定义按键均安装在送受话器的侧面位置。
图6示例性的给出了送受话器具体的电路结构，该示例中，设置了四个自定义按键：按键ⅰ(对应图中key1)，按键ⅱ(对应图中key2)，按键ⅲ(对应图中key3)，按键ⅳ(对应图中key4)。按键ⅰ定义为“调度”，按键ⅱ定义为“本站”，按键ⅲ定义为“隧道车站”，按键ⅳ定义为“平原车站”。采集上述四个按键使用芯片74hc165，它是一款高速cmos八位并入串出移位寄存器，电压为2.0～6.0v，驱动电流为 /-5.2ma，将上述并行输入的开关状态，以异步串行方式输出给电路控制器(单片机stm32f103v)pe4引脚。
图中p6-p10方便电路板飞线而设计的排针，上侧p5为排针，下侧p5为过孔。
图中q2、q3为三极管，用于控制受话器线路通断。r0-r5为限流电阻。
六、电源电路。
本实用新型实施例中，终端中还包括：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、显示模块。
本实用新型实施例中，所述显示模块包括：彩色液晶显示屏及配套的驱动电路。示例性的，可以采用串口显示屏，图8示意性的给出了主界面示意图，主界面中的文字内容仅为举例说明。
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。
1.一种应用于列车驾驶训练模拟器的cir操作显示终端，其特征在于，包括：电路控制器、显示模块、按键模块、送受话器、以及串口通讯电路；其中：
所述显示模块、按键模块、送受话器、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所述的一种应用于列车驾驶训练模拟器的cir操作显示终端，其特征在于，还包括：仿真外壳；所述串口通讯电路、电路控制器与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；所述按键模块布设于所述仿真外壳的外壳表面。
3.根据权利要求1所述的一种应用于列车驾驶训练模拟器的cir操作显示终端，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。
4.根据权利要求1所述的一种应用于列车驾驶训练模拟器的cir操作显示终端，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。
5.根据权利要求1所述的一种应用于列车驾驶训练模拟器的cir操作显示终端，其特征在于，所述送受话器包括：摘挂机按键，ptt按键，以及若干自定义按键；所述摘挂机按键采用磁铁吸合方式，ptt按键以及所有自定义按键均安装在送受话器的侧面位置。
6.根据权利要求1所述的一种应用于列车驾驶训练模拟器的cir操作显示终端，其特征在于，所述按键模块采用矩阵原理加工设计。
7.根据权利要求1所述的一种应用于列车驾驶训练模拟器的cir操作显示终端，其特征在于，所述电路控制器为单片机。
技术总结