WIFI网络电子电路装置设计论文

1系统结构设计
系统由教师机和学生机利用WIFI网络通讯组成。

教师机负责向从机训练装置发送故障指令，故障装置接受到设置故障点指令为相应的电路板设置故障。

2系统功能
（1）模式一是固定模式，设有一定数量的固定故障，所以学者可以选择针对某一故障训练，有针对性的熟练某一知识点。

（2）模式二是随机模式，设有一定数量的随机提供的故障点，难度相对提高，要对各个单元电路原理熟悉，以及熟练掌握故障检修方法。

（3）模式三是考核模式，此模式作为考核鉴定，是教师端通过WIFI网络集中控制的，有电源管理、故障设置管理以及成绩统计管理等功能。

3系统硬件设计
从机故障检修装置由无线模块、MCU控制模块、触摸屏HMI模块、继电器控制模块和单元电路板等模块组成。

3.1 MCU控制模块
3.2 继电器控制模块
I/O拓展采用串入并出的一般数字芯片，输出的5951_A和B信号经过光电隔离器供大电流负载芯片ULN2803驱动继电器线圈。

继电器的`常闭触点接入单元电路板的支路中，正常情况下该路接通。

当继电器线圈得电时触点断开，单元电路板出现开路故障，方便学生练习。

3.3 HMI模块
迪文触摸屏（简要介绍下产品）通过RS-232串口接口和单片机连接，将3管脚和4管脚接到ATmega128L的串口1上，如图3所示。

当用户点击触摸屏时，触摸屏将触碰信息通过串行接口发送给单片机。

3.4 模块电路
晶体管电子时间继电器电路主要由整流电路、滤波及稳压电路、指示电路和延时触发电路组成，如图5所示。

教师通过客户端软件电路图5进行设置故障以及监控学员训练情况。

客户端点击对应的“星”号可以完成设故，然后选择训练模式，软件后台会自动同步触摸屏与客户端数据，以保持数据的同步。

在电路故障点连接继电器的触点采用台阶插孔代替了永久焊盘（图中黑点部分）；所有继电器结构部分如下图中文字（电磁继电器），一个线圈驱动一个常闭点，没有插接的时候电路是断开的，其他所有“星”号的结构和此相同，当需要了解排查的状况时，只需要点击客户端或者触摸屏，控制器就会回传数据到客户端和触摸屏，完成统一考评和单个考评。

4系统软件设计
4.1 触摸屏设计
故障检修装置的触摸屏的画面结构如图6所示，包括用户登陆、训练模式选
择和帮助模式三级页面。

屏幕用户信息发送给单片机，经WIFI网络发送到上位机中。

当用户信息输入完成后，系统进入选择模式的画面，共有固定训练、随机训练和考核三种模式。

4.2 程序流程设计
系统启动开始上电复位，对各个模块进行初始化设置。

控制器向串口发送握手数据帧，确定触摸屏和WIFI连接正常，进入等待指令状态。

当指令到达时，进行
指令校验，校验正确系统将进行判别指令类型。

针对不同的指令类型，系统可以进行设置故障、和故障状态检测；在设置故障环节，将故障信息串行发送到I/0拓展模块74LS595中，经过驱动模块吸合对应的继电器，达到设置故障点的效果；在
每一次故障设置或者状态检测完毕后，客户端与触摸屏会进行数据交换，以保证数据同步更新。

4.3 系统通讯协仪
5结束语
通过系统联机调试，故障检修装置实现了具有的功能，达到预期的控制效果。

文章提出了以Atmega128单片机作为主控制器的硬件总体设计方案，对整体设计
起到了相当重要的作用。

此外，本设计还对学校使用的排故训练系统和课程进行相关研究，多方面改进设计方案，从而提高故障检修装置的稳定性、实用性和创新性。