【正文】 由于車站現(xiàn)場運行的各種電器設(shè)備眾多，特別是感性負(fù)載的啟停，可使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生大幅 度的漲落（浪涌）和較大幅度的高頻振蕩電壓，而各種大功率開關(guān)的通斷，電機的啟停，又會形成很強的尖峰干擾，極易造成單片機應(yīng)用系統(tǒng)得誤動作、數(shù)據(jù)丟失甚至死機。 通過以上抗干擾措施從而減小外部環(huán)境對系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)的抗干擾性能。 傳感器脈沖信號在傳入時往往會迭加上干擾脈沖，所以除了硬件抗干擾電路外，軟件采樣時，必須讓脈沖信號延時讀取，且只有重復(fù)讀取值 8 次相同時才認(rèn)為讀入值有效， 該 抗干擾 程序流程如圖 53 所示。如圖 48 所示 圖 48 廣播流程 基于單片機的火車道口安全報警系統(tǒng)的研究與設(shè)計 14 道口欄木軟件設(shè)計 生 成 電 機 控 制 邏 輯驅(qū) 動 電 機 正 轉(zhuǎn) 或 反 轉(zhuǎn)中 斷 標(biāo) 志 清 0YN中 斷 響 應(yīng)電 機 控 制 指 令返 回 道口欄木 軟件流 中斷響應(yīng)后，執(zhí)行電機控制指令，再生成電機控制邏輯，生成的電機控制邏輯驅(qū)動電機正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，然后中斷完成，把中斷標(biāo)志清零，最后返回到主程序。對輸入的開關(guān)量要進(jìn)行限幅、 RC 濾波、整形。外部因素是指系統(tǒng)所處工作環(huán)境中的外部設(shè)備或空間條件導(dǎo)致運行不可靠的因素，主要包括： 外部電器條件，如電源電壓的穩(wěn)定性、強電場和磁場的影響； 外部空間條件，如溫度、濕度、空氣清潔度等； 外部機械條件，如振動 、沖擊等； 惡劣的自然現(xiàn)象影響，如雷電等。 可以方便的驅(qū)動兩個直流電 機，或一個兩相步進(jìn)電機。空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存片內(nèi) RAM 中的內(nèi)容。全靜態(tài)工作 :OHZ24MHZ。 信號整形 信號整形級選用得是 74HC245 芯片， 74HC245 的 DIR 端接電源后，使方向為 A 到 B，第 19 管腳接地，使其始終選通。 傳感器檢測道口狀況的方法。 當(dāng)列車接近道 口，傳感器采集到列車接近信息，系統(tǒng)立即控制交通燈的紅色信號燈亮，綠色信號暗，以提示行人、車輛禁止通行。鐵路 運輸 的運輸 能力大、能夠負(fù)擔(dān)大量客貨運輸?shù)?任務(wù)、速度快、受氣候條件限制小、可全天候運營、運輸成本低等優(yōu)點。針對系統(tǒng)工作環(huán)境的惡劣和工作的特殊性，在系統(tǒng)硬件設(shè)計過程中，重點突出了系統(tǒng)運行的可靠性、設(shè)備的堅固程度，在軟件的編制上也采取了有 力的抗干擾措施，因此，本系統(tǒng)的研究與設(shè)計具有重要的社會意義以及推廣價值。 在鐵路網(wǎng)比較發(fā)達(dá)的歐洲，道口密度大，事故風(fēng)險也相對比較高。（ 1） 傳感器系統(tǒng) ： 根據(jù)系統(tǒng)需求，數(shù)據(jù)采集元件選用的是凸出極磁電式軌道傳 感器。傳感器的功能是當(dāng)火車 經(jīng)過 時，產(chǎn)生邏輯電平 1，否則產(chǎn)生邏輯電平 0。這樣該光電耦合器在電路中就將選中的模擬信號的輸入級、輸出級完全隔離開來，阻止了相互之間 的電聯(lián)系，從而消除了輸入級、輸出級之間的干擾。 語音電路是針對室外語音廣播而設(shè)計的。 1 腳和 15 腳下管的發(fā)射極分別單獨引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。 系統(tǒng)針對供電條件的干擾所采取的抗干擾措施主要有： 在電源引入線上加帶有屏蔽罩的電源濾波器（低通濾波器），它一方面抑制分布在火線上的干擾，另一方面也可解決寬頻帶瞬變狀態(tài)下的干擾。 至此，整個系統(tǒng)的硬件設(shè)計部分介紹完畢，實驗表明本設(shè)計的硬件系統(tǒng)設(shè)計較為合理 ，工作穩(wěn)定，能完成預(yù)定的各種功能要求，具有較高的可靠性。 基于單片機的火車道口安全報警系統(tǒng)的研究與設(shè)計 15 計 數(shù) 器 清 零讀 入 本 次 值與 前 次 值 相 同 嗎 ？計 數(shù) 器 加 1 等 于 8 嗎 ？前 次 寄 存 器 置 初 值讀 入 數(shù) 有 效NNYY 圖 53 軟件抗干擾流程 總之 ,系統(tǒng)在采取了以上措施后 ,經(jīng)過實際的試驗和應(yīng)用 ,取得了較好的效果，達(dá)到了設(shè)計 要求。 語音廣播軟件設(shè)計 語音廣播部分軟件系統(tǒng)采用針對的 PIC 單片機的匯編語言編寫，在本系統(tǒng)中由于單片機是將“司機、行人請注意，火車就要開過來了，請不要搶行和翻越欄桿”或 “還有火車開過來，請不要搶行和翻越欄桿”兩句話，所以軟件流程比較簡單。盡量選用比較低的時鐘頻率，本單 片機系統(tǒng)選用 6MHZ。導(dǎo)致系統(tǒng)不能穩(wěn)定運行的內(nèi)部因素主要有三個： 元器件本身的性能與可靠性； 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理； 安裝與調(diào)試。 L298 是 SGS 公司的產(chǎn)品，比較常見的是 15 腳 Multiwatt 封裝的 L298N，內(nèi)部包含 4通道邏輯驅(qū)動電路 。 (可經(jīng)受 1,000 次的寫入 /擦除周期 )； RP1 為 22kΩ分壓電阻。 根據(jù)需要本系統(tǒng)應(yīng)用了兩個凸出極磁電式軌道傳感器。 2）交通燈切換功能。 ............................................... 8 驅(qū)動控制電路圖及工作原理 ......................................... 8 硬件抗干擾設(shè)計 ..................................................... 10 系統(tǒng)抗干擾性及可靠性設(shè)計原則 .................................... 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 ............................................................... 11 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計 ................................................... 11 交通燈控制軟件設(shè)計 ................................................. 12 語音廣播軟 件設(shè)計 ................................................... 13 道口欄木軟件設(shè)計 ................................................... 14 軟件抗干擾措施 ..................................................... 14 基于單片機的火車道口安全報警系統(tǒng)的研究與設(shè)計 IV 7 結(jié)論與展望 ............................................................ 15 參考文獻(xiàn) ................................................................. 16 附錄 語音板電路原理圖 .................................................... 17 致謝 ..................................................................... 18 基于單片機的火車道口安全報警系統(tǒng)的研究與設(shè)計 1 1 緒論 問題 的提出 鐵路是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施、國民經(jīng)濟(jì)的大動脈、交通運輸體系的骨干，對于國家社會經(jīng)濟(jì)的正常運行和發(fā)展具有舉足輕重的作用和全局性的作用 。 [關(guān)鍵詞 ] 運輸安全；鐵路 平交 道口； 單片機 The Research and Design Ba