基于單片機(jī)的火車道口安全報(bào)警的研究與設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(文件)
【正文】 片機(jī)的火車道口安全報(bào)警系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) 16 參考 文獻(xiàn) [1] 李顯軍 .道口報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J]北京 :鐵路技術(shù)創(chuàng)新。 設(shè)計(jì)了單片機(jī)系統(tǒng)，使系統(tǒng)可以準(zhǔn)確處理傳感器采集的信息并產(chǎn)生聲光、語(yǔ)音報(bào)警信息，達(dá)成了最終的報(bào)警功能。 系統(tǒng)采用數(shù)字濾波即延時(shí)重復(fù)讀取開(kāi)關(guān)量輸入值的措施來(lái)提高系統(tǒng)的抗干擾性能。 語(yǔ)音廣播軟件設(shè)計(jì) 語(yǔ)音廣播部分軟件系統(tǒng)采用針對(duì)的 PIC 單片機(jī)的匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，在本系統(tǒng)中由于單片機(jī)是將“司機(jī)、行人請(qǐng)注意，火車就要開(kāi)過(guò)來(lái)了，請(qǐng)不要搶行和翻越欄桿”或 “還有火車開(kāi)過(guò)來(lái)，請(qǐng)不要搶行和翻越欄桿”兩句話，所以軟件流程比較簡(jiǎn)單。如果來(lái)車方向是從右到左，也如前所述， 開(kāi)始聲光報(bào)警并下放欄桿 ， 然后 判斷火車是否離開(kāi)，完成后，重新開(kāi)始循環(huán)。系統(tǒng)能否正常可靠地工作，除了硬件的合理設(shè)計(jì)外 ，與功能完善的軟件設(shè)計(jì)是分不開(kāi)的。隔離措施是用光電耦合器把內(nèi)部電路與外部接口隔離開(kāi)，將各單元電路也盡可能隔離開(kāi)。盡量選用比較低的時(shí)鐘頻率，本單 片機(jī)系統(tǒng)選用 6MHZ。 電磁兼容性設(shè)計(jì)主要包括電路設(shè)計(jì)、接地和屏蔽設(shè)計(jì)。 在電源引入線的線間和每線對(duì)地間加裝 430V 壓敏電阻，可有效抑制較高幅度的振蕩電壓和尖峰脈沖。 系統(tǒng)干擾源分析以及硬件抗干擾措施 干擾形成必須具備三個(gè)主要因素，即：干擾源、耦合通道、對(duì)于干擾敏感的接受電路，如下圖所示： 基于單片機(jī)的火車道口安全報(bào)警系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) 11 本系統(tǒng)受到的主要干擾來(lái)自電網(wǎng)供電，空間電磁波，信號(hào)傳輸通道和雷電。導(dǎo)致系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行的內(nèi)部因素主要有三個(gè)： 元器件本身的性能與可靠性； 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理； 安裝與調(diào)試。 表 1 為 L298N 芯片功能表。 5， 7， 10， 12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 4 腳 VS接電源電壓， VS電壓范圍 VIH為＋ 2． 5～ 46 V。 L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，比較常見(jiàn)的是 15 腳 Multiwatt 封裝的 L298N，內(nèi)部包含 4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路 。它們的后級(jí)為濾波電容，交流電整流后，要求將交流成分濾的越干凈越好，所以濾波電容選用大容量的電解電容。 ISD1420 芯片介紹 ISD1420 芯片特點(diǎn) ： SD1420 芯片采用直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)，且錄放音質(zhì)極好，并有一定的混響效果；它的外圍元件簡(jiǎn)單，僅需簡(jiǎn)單的阻、容元件即可組成簡(jiǎn)單的錄、放電路；但電源供電，典型電壓 +5V。 單片機(jī)電路設(shè)計(jì)如圖 5 所示 基于單片機(jī)的火車道口安全報(bào)警系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) 6 11223344D DC CB BA AT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eA4D a t e : 20xx 5 29 S he e t of F i l e : D : \ P r ogr a m F i l e s \ ..\ S he e t c hD oc D r a w n B y :E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10M C S 89S 5112MX T A L33pFC133pFC212345678910KRP V C CV C C200R 191KR 2022uFC 10R S TP 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P 36P 37R S TV C CD0D1D2D3D4D5D6D7LEQ0Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7OE74H C 3731 2G R E E N1 2G R E E N1 2R E D1 2R E D 利用 74HC373 鎖存器軟件控制紅綠燈 。 (可經(jīng)受 1,000 次的寫(xiě)入 /擦除周期 )； AT89C51 的主要性能有 : 因此，我們選用技術(shù)成熟而且可以穩(wěn)定工作的 89C51 作為系統(tǒng)主電路的核心。 本系統(tǒng)采用的是光電耦合器是 TLP5214，這是一種完全對(duì)稱特性的光電模擬信號(hào)隔基于單片機(jī)的火車道口安全報(bào)警系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) 5 離器。 RP1 為 22kΩ分壓電阻。 信號(hào)處理電路 由信號(hào)輸 入級(jí)、整形級(jí)、光電隔離級(jí)、鎖存選通級(jí)和中斷控制邏輯形成電路組成 ?？刂齐娐返妮斎胧莻鞲衅魉l(fā)出的信 號(hào) I1和 I2，輸出信號(hào) Z 用來(lái)控制柵門(mén) A和 B，當(dāng) Z=1 時(shí)，柵門(mén)關(guān)閉； Z=0 時(shí)柵門(mén)打開(kāi)。 P1和 P2這兩點(diǎn)距離較遠(yuǎn)，因此一列火車不會(huì)同時(shí)壓在兩個(gè)壓敏傳感器上。 根據(jù)需要本系統(tǒng)應(yīng)用了兩個(gè)凸出極磁電式軌道傳感器。其工作位置靠近站臺(tái)和道路，夏天雨水浸泡，冬天冰雪覆蓋，沙土垃圾掩埋，人為破壞等。 （ 2） 信號(hào)處理系統(tǒng)：信號(hào)處理系統(tǒng)將傳感器輸出的模擬量轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)量，并分離出信號(hào)中的故障信號(hào)，是系統(tǒng)的重要組成部分 。 2 微機(jī)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)概述 系統(tǒng)組成部分 根據(jù)上述方案設(shè)計(jì)了道口自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。 2）交通燈切換功能。 所以，立足我國(guó)鐵路現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)實(shí)用的站內(nèi)道口自動(dòng)報(bào)警設(shè)備仍是當(dāng)務(wù)之 急。同時(shí)，英國(guó)西屋鐵路 系統(tǒng)公司在別國(guó)成功技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制了一種新型的平交道口預(yù)測(cè)器。為改善鐵路平交道口尤其是站內(nèi)道口的安全狀況，有必要設(shè)計(jì)一種具有高可靠性的道口報(bào)警設(shè)備，在列車接近道口前告警，提示道口職守人員及行人、車輛注意，以確保列車安全通過(guò)，減少以至杜絕道口交通事故的發(fā)生 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究的目的好意義 現(xiàn)在我國(guó)站內(nèi)道口來(lái)車管理大多還是處于靠電話通知和道口工眺望的狀態(tài)，遇到天氣狀況不好，或是電話線路不暢的時(shí)候，就存在了事故的隱患。 ............................................... 8 驅(qū)動(dòng)控制電路圖及工作原理 ......................................... 8 硬件抗干擾設(shè)計(jì) ..................................................... 10 系統(tǒng)抗干擾性及可靠性設(shè)計(jì)原則 .................................... 10 系統(tǒng)干擾源分析以及硬件抗干擾措施 ................................. 10 4 軟件設(shè)計(jì) ............................................................... 11 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì) .....
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