基于單片機(jī)的火車道口安全警報的研究與設(shè)計(參考版)
2025-06-30 20:02本頁面
【正文】 參考文獻(xiàn)[1] [J]北京:鐵路技術(shù)創(chuàng)新。設(shè)計了單片機(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、語音報警信息，達(dá)成了最終的報警功能。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。系統(tǒng)采用數(shù)字濾波即延時重復(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。若果不執(zhí)行電機(jī)控制，則直接終止中斷，返回到主程序。 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(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。交通控制軟件系統(tǒng)采用針對的 PIC 單片機(jī)的匯編語言編寫。如果來車方向是從右到左，也如前所述，開始聲光報警并下放欄桿，然后判斷火車是否離開，完成后，重新開始循環(huán)。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、鍵盤管理、列車接近檢測報警等。系統(tǒng)能否正常可靠地工作，除了硬件的合理設(shè)計外，與功能完善的軟件設(shè)計是分不開的。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。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。去耦措施是對共模耦合采取分開回路的設(shè)計，對互阻耦合，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。盡量選用比較低的時鐘頻率，本單片機(jī)系統(tǒng)選用 6MHZ。帶寬控制主要是選用高抗干擾能力的邏輯芯片。電磁兼容性設(shè)計主要包括電路設(shè)計、接地和屏蔽設(shè)計。這里密集了各種無線通信和廣播電視信號，內(nèi)然機(jī)車和電力機(jī)車上的各種大功率電機(jī)電器和車站的各種設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾。在電源引入線的線間和每線對地間加裝 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)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。 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主要因素，即：干擾源、耦合通道、對于干擾敏感的接受電路，如下圖所示：本系統(tǒng)受到的主要干擾來自電網(wǎng)供電，空間電磁波，信號傳輸通道和雷電。因此在系統(tǒng)設(shè)計中，元器件的選擇是根本，合理的安裝調(diào)試是基礎(chǔ)，系統(tǒng)的設(shè)計是手段，外部環(huán)境是保證。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：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。電源電路設(shè)計如圖 315 所示：圖中后部分電路為蓄電池電路，如停電，則用蓄電池為主機(jī)供電，當(dāng)電池電壓低于一定值后，自動斷電。表 1 為 L298N 芯片功能表。圖 7 是 L298N 芯片的引腳圖。5，7，10，12 腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。1 腳和 15 腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。4 腳VS接電源電壓，V S電壓范圍 VIH為＋2．5～46 V。L298N 芯片可以驅(qū)動兩個二相電機(jī)，也可以驅(qū)動一個四相電機(jī)，輸出電壓最高可達(dá) 50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)的 IO 口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。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。圖 6 語音報警電路道口欄木是保證行人安全的重要措施，本系統(tǒng)道口欄木驅(qū)動選用了 SBS 公司生產(chǎn)的 L298N 芯片。它們的后級為濾波電容，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 芯片引腳介紹ISD1420 芯片封裝有 DIP 硬封裝和 COB 軟封裝兩種形式，均為 28 引腳A0~A7——地址或操作模式控制端VSSD————數(shù)字地VSSA————模擬地SP+、SP——音頻信號輸出端，可以驅(qū)動 8~16 歐揚(yáng)聲器VCCA————模擬電源VCCD————數(shù)字電源MIC——話筒輸入端，可用駐級體話筒，通過電容耦合MICREF——話筒輸入考端，若不用應(yīng)懸空AGC——自動增益控制端，調(diào)整芯片內(nèi)部前置放大器增益，使錄入信號不失真ANAIN、ANAOUT——兩端間接電容，該端用于模擬信號的直接輸入、輸出XCLK——外部時鐘或接地（一般用戶接地即可）REC——錄、放音控制，低電平為錄音PLAYL——電平放音控制（低電平有效） ，放音時應(yīng)該保持低電平PLAYE——邊沿放音控制，下降沿開始放音（此時 REC=0）RECLED——錄音指示，接發(fā)光二極管，錄音時亮，放音結(jié)束閃爍該部分電路中包含了為語音系統(tǒng)供電的電源部分電路設(shè)計。 ISD1420芯片介紹ISD1420 芯片特點(diǎn)：SD1420 芯片采用直接模擬存儲技術(shù)，且錄放音質(zhì)極好，并有一定的混響效果；它的外圍元件簡單，僅需簡單的阻、容元件即可組成簡單的錄、放電路；但電源供電，典型電壓+5V。語音電路是針對室外語音廣播而設(shè)計的。單片機(jī)電路設(shè)計如圖 5 所示11223344D DC CB BA ATitleNumber RevisionSizeA4Date: 2022529 Sheet of File: D:\Program Files\..\ Drawn By:EA/VP31X119 X218RESET9RD17 WR16INT012 INT113T01
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