WIFI網路電子電路裝置設計論文
1系統結構設計
系統由教師機和學生機利用WIFI網路通訊組成。教師機負責向從機訓練裝置傳送故障指令，故障裝置接受到設定故障點指令為相應的電路板設定故障。
2系統功能
（1）模式一是固定模式，設有一定數量的固定故障，所以學者可以選擇針對某一故障訓練，有針對性的熟練某一知識點。（2）模式二是隨機模式，設有一定數量的隨機提供的故障點，難度相對提高，要對各個單元電路原理熟悉，以及熟練掌握故障檢修方法。（3）模式三是考核模式，此模式作為考核鑑定，是教師端透過WIFI網路集中控制的，有電源管理、故障設定管理以及成績統計管理等功能。
3系統硬體設計
從機故障檢修裝置由無線模組、MCU控制模組、觸控式螢幕HMI模組、繼電器控制模組和單元電路板等模組組成。
3.1 MCU控制模組
MCU控制模組主要包括微控制器、WIFI介面、觸控式螢幕介面、ISP下載介面、擴充套件介面及時鐘單元，具體如圖3所示。其中微控制器選用AVR系列ATmega128L型，REST鍵為復位按鍵，採用低電平復位，電容C7與電阻R5組成上電覆位電路；為了提高序列通訊波特率的準確度，時鐘電路採用11.0592MHz石英晶體與瓷片電容C8和C9組成時鐘振盪電路；JP1為WIFI模組介面，JP2為觸控式螢幕就扣，都與微控制器UART介面直接相連，JP3為程式下載介面，支援ISP線上下載，JP4為擴充套件介面，與擴充套件介面相連。
3.2 繼電器控制模組
I/O拓展采用串入並出的一般數字晶片，輸出的5951_A和B訊號經過光電隔離器供大電流負載晶片ULN2803驅動繼電器線圈。繼電器的常閉觸點接入單元電路板的支路中，正常情況下該路接通。當繼電器線圈得電時觸點斷開，單元電路板出現開路故障，方便學生練習。
3.3 HMI模組
迪文觸控式螢幕（簡要介紹下產品）透過RS-232串列埠介面和微控制器連線，將3管腳和4管腳接到ATmega128L的串列埠1上，如圖3所示。當用戶點選觸控式螢幕時，觸控式螢幕將觸碰資訊透過序列介面傳送給微控制器。
3.4 模組電路
電晶體電子時間繼電器電路主要由整流電路、濾波及穩壓電路、指示電路和延時觸發電路組成，如圖5所示。教師透過客戶端軟體電路圖5進行設定故障以及監控學員訓練情況。客戶端點選對應的“星”號可以完成設故，然後選擇訓練模式，軟體後臺會自動同步觸控式螢幕與客戶端資料，以保持資料的同步。在電路故障點連線繼電器的觸點採用臺階插孔代替了永久焊盤（圖中黑點部分）；所有繼電器結構部分如下圖中文字（電磁繼電器），一個線圈驅動一個常閉點，沒有插接的時候電路是斷開的，其他所有“星”號的結構和此相同，當需要了解排查的狀況時，只需要點選客戶端或者觸控式螢幕，控制器就會回傳資料到客戶端和觸控式螢幕，完成統一考評和單個考評。
4系統軟體設計
4.1 觸控式螢幕設計
故障檢修裝置的觸控式螢幕的`畫面結構如圖6所示，包括使用者登陸、訓練模式選擇和幫助模式三級頁面。螢幕使用者資訊傳送給微控制器，經WIFI網路傳送到上位機中。當用戶資訊輸入完成後，系統進入選擇模式的畫面，共有固定訓練、隨機訓練和考核三種模式。
4.2 程式流程設計
系統啟動開始上電覆位，對各個模組進行初始化設定。控制器向串列埠傳送握手資料幀，確定觸控式螢幕和WIFI連線正常，進入等待指令狀態。當指令到達時，進行指令校驗，校驗正確系統將進行判別指令型別。針對不同的指令型別，系統可以進行設定故障、和故障狀態檢測；在設定故障環節，將故障資訊序列傳送到I/0拓展模組74LS595中，經過驅動模組吸合對應的繼電器，達到設定故障點的效果；在每一次故障設定或者狀態檢測完畢後，客戶端與觸控式螢幕會進行資料交換，以保證資料同步更新。
4.3 系統通訊協儀
由於被控物件的唯一性與主控端的多樣性。系統擬定了用於排故障系統的通訊協議，所有協議的資料校驗格式：以兩個位元組的幀開頭、以CRC校驗的方式結尾、記錄資料長度、資料型別和主機編號等。CRC校驗作為一種經典的資料校驗格式。為大多數系統通訊協議所採納，這也就意味著可以更好的相容其他通訊格式。為以後更好的二次開發提供了有理條件。
5結束語
透過系統聯機除錯，故障檢修裝置實現了具有的功能，達到預期的控制效果。文章提出了以Atmega128微控制器作為主控制器的硬體總體設計方案，對整體設計起到了相當重要的作用。此外，本設計還對學校使用的排故訓練系統和課程進行相關研究，多方面改進設計方案，從而提高故障檢修裝置的穩定性、實用性和創新性。