【導(dǎo)讀】[摘要]道口是鐵路安全運(yùn)輸問題的重點(diǎn)和薄弱點(diǎn)。本課題針對(duì)我國鐵路平交道口的。針對(duì)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(jì)過程中，重點(diǎn)。施，因此，本系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)具有重要的社會(huì)意義以及推廣價(jià)值。成果及已獲得或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該論文（設(shè)。計(jì)）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，單位署名為。傳感器檢測(cè)道口狀況的方法。

　　

【正文】 制、去耦、濾波和隔離。帶寬控制主要是選用高抗干擾能力的邏輯芯片。 CMOS 一般比 TTL 好，功耗小，所以優(yōu)先選用 CMOS 芯片。盡量選用比較低的時(shí)鐘頻率，本單 片機(jī)系統(tǒng)選用 6MHZ。對(duì)輸入的開關(guān)量要進(jìn)行限幅、 RC 濾波、整形。去耦措施是對(duì)共模耦合采取分開回路的設(shè)計(jì)，對(duì)互阻耦合，采取使空間導(dǎo)體彼此遠(yuǎn)離，尺寸盡量減小，就近接地和加粗地線。濾波措施是對(duì)進(jìn)入電路內(nèi)部的連接電纜，都加濾波環(huán)節(jié)，以抑制其傳導(dǎo)干擾，同時(shí)在內(nèi)部電路的信號(hào)輸入部分也加有濾波電容。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，將各單元電路也盡可能隔離開。 通過以上抗干擾措施從而減小外部環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)的抗干擾性能。 至此，整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)部分介紹完畢，實(shí)驗(yàn)表明本設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)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。 4 軟件設(shè)計(jì) 硬件電路確定以后，系統(tǒng)的主要功能將依賴于系統(tǒng)軟件來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)能否正?？煽康毓ぷ?，除了硬件的合理設(shè)計(jì)外 ，與功能完善的軟件設(shè)計(jì)是分不開的。軟件采用匯編語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件總體上分三大部分：初始化及設(shè)備 自檢和斷線檢測(cè)、鍵盤管理、列車接近檢測(cè)報(bào)警等 。系統(tǒng)總體程序框圖如圖 41 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) 12 初 始 化語 音 報(bào) 警紅 燈 亮下 欄 桿語 音 報(bào) 警紅 燈 亮下 欄 桿電 機(jī) 停開 始欄 桿 是 否 完 全 放 下 ？欄 桿 是 否 完 全 放 下 ？火 車 是 否 離 開 ？火 車 是 否 離 開 ？電 機(jī) 停來 車 方 向 是 否 為 從 左 到 右 來 車 方 向 是 否 為 從 右 到 左停 止 語 音 報(bào) 警綠 燈 亮欄 桿 升 起停 止 語 音 報(bào) 警綠 燈 亮欄 桿 升 起欄 桿 是 否 完 全 升 起 欄 桿 是 否 完 全 升 起YNYNYYNYYN NYN NN 圖 41 軟件總體框圖 在圖 41中，程序開始時(shí)，首先初始化，判斷來車方 向 是否為從左到右，若不是，重新判斷，是往下執(zhí)行，語 音 報(bào)警提示，紅燈亮，下欄桿，當(dāng)欄桿完全放下后，電機(jī)停止，然后判斷火車是否離開，離開則綠燈亮，欄桿升起，完全升起后，重復(fù)開始，進(jìn)入到下一次循環(huán)。如果來車方向是從右到左，也如前所述， 開始聲光報(bào)警并下放欄桿 ， 然后 判斷火車是否離開，完成后，重新開始循環(huán)。 交通 燈 控制 軟件 設(shè)計(jì) 交通控制 部分 是系統(tǒng)主要功能是通過道口紅綠燈控制行人的通過的報(bào)警系統(tǒng)。 交通控制 軟件系統(tǒng)采用針對(duì)的 PIC 單片機(jī)的匯編語言編寫 。 系統(tǒng)流程 如圖 48 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) 13 紅燈亮、綠燈暗初始化結(jié)束檢測(cè)是否有列車通過列車是否完全通過NNYY 圖 48 交通燈控制流程 在圖中首先初始化，在檢測(cè)是否有列車通過，若無列車通過，則重新檢測(cè)；若系統(tǒng)檢測(cè)到有列車通過道口，則紅燈亮，綠燈暗，然后檢測(cè)列車是否完全通過，若沒有完全通過重新檢測(cè)，若列車已完全通過道口則程序結(jié)束。 語音廣播軟件設(shè)計(jì) 語音廣播部分軟件系統(tǒng)采用針對(duì)的 PIC 單片機(jī)的匯編語言編寫，在本系統(tǒng)中由于單片機(jī)是將“司機(jī)、行人請(qǐng)注意，火車就要開過來了，請(qǐng)不要搶行和翻越欄桿”或 “還有火車開過來，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。如圖 48 所示 圖 48 廣播流程 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) 14 道口欄木軟件設(shè)計(jì) 生 成 電 機(jī) 控 制 邏 輯驅(qū) 動(dòng) 電 機(jī) 正 轉(zhuǎn) 或 反 轉(zhuǎn)中 斷 標(biāo) 志 清 0YN中 斷 響 應(yīng)電 機(jī) 控 制 指 令返 回 道口欄木 軟件流 中斷響應(yīng)后，執(zhí)行電機(jī)控制指令，再生成電機(jī)控制邏輯，生成的電機(jī)控制邏輯驅(qū)動(dòng)電機(jī)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。若果不執(zhí)行電機(jī)控制，則直接終止中斷，返回到主程序。 軟件抗干擾措施 雖然本單片機(jī)系統(tǒng)在硬件抗干擾方面已經(jīng)采取了很多措施，從理論到實(shí)際也確實(shí)可行，但是對(duì)于一個(gè) 系統(tǒng)的整體抗干擾能力來說，還是不夠，必須在軟件編制上盡可能采取強(qiáng)有力的抗干擾措施。 系統(tǒng)采用數(shù)字濾波即延時(shí)重復(fù)讀取開關(guān)量輸入值的措施來提高系統(tǒng)的抗干擾性能。 傳感器脈沖信號(hào)在傳入時(shí)往往會(huì)迭加上干擾脈沖，所以除了硬件抗干擾電路外，軟件采樣時(shí)，必須讓脈沖信號(hào)延時(shí)讀取，且只有重復(fù)讀取值 8 次相同時(shí)才認(rèn)為讀入值有效， 該 抗干擾 程序流程如圖 53 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) 15 計(jì) 數(shù) 器 清 零讀 入 本 次 值與 前 次 值 相 同 嗎 ？計(jì) 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(shí)際的試驗(yàn)和應(yīng)用 ,取得了較好的效果，達(dá)到了設(shè)計(jì) 要求。 7 結(jié)論與展望 本課題對(duì)鐵路站內(nèi)道口自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)，針對(duì)目前道口報(bào)警主要靠電話通知和人工瞭望的狀態(tài)，設(shè)計(jì)了可以實(shí)時(shí)采集來車信息并通知道口值守人員及過往行人的報(bào)警系統(tǒng)，并最終達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)，主要工作有： 選取了凸出極磁電式傳感器，并在該傳感器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了來車信息采集及測(cè)速的方法，為系統(tǒng)功能的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性打下了基礎(chǔ)。 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、語音報(bào)警信息，達(dá)成了最終的報(bào)警功能。 系統(tǒng)各大模塊的軟件設(shè)計(jì)。 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) 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。 20xx， 3： 5～ 6 [2] 李玲桂 .國外平交道口的安全措施 [J]北京：鐵道知識(shí)， 20xx、 2， 22～ 23 [3] TB1000799[s].鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)范 [4] 張伯敏 .鐵路車站接發(fā)列車安全性系統(tǒng)分析 [J]上海鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)， 199 4， 33～ 35 [5] 張迎新 .單片微型計(jì)算機(jī)原理、應(yīng)用、及接口技術(shù) [M]國防工業(yè)出版社， 1993， 221230 [6] 陳章龍 .實(shí)用單片機(jī)大全 [M]黑龍江技術(shù)出版社， 1989， 277311 [7] 李雙全，李凱昕 .一種用于單片機(jī)間的串行通訊方法 [J]黑龍江工程學(xué)院學(xué)報(bào)， 20xx， 17， 37～39 [8] 金秋生 .氧化鋅壓敏電阻的過電壓保護(hù) [J]安全用電 20xx、 12， 35～ 37 [9] 楊華舒，楮福濤 .單片計(jì)算機(jī)系統(tǒng)抗干擾的軟件設(shè)計(jì)途徑 [J]電子技術(shù)應(yīng)用， 20xx、 3， 20～ 22 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) 17 附錄 語音板電路原理圖 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) 18 致謝