毕业设计（论文）-基于单片机的铁路道口报警系统的设计

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1、平顶山学院2011届本科生毕业设计基于单片机的铁路道口报警系统的设计秦佳目录1绪论11.1问题的提出11.2国内外研究现状11.3研究的目的和意义21.4设计任务和要求22系统硬件设计32.1传感器的选择32.2传感器的安装及使用42.3信号处理电路的设计52.3.1信号输入级设计62.3.2光电隔离技术的应用72.3.3锁存选通级设计72.4系统主电路的设计72.4.1AT89C51单片机简介72.4.2信号输入输出单片机方式82.5键盘输入电路的设计92.6数码显示电路的设计102.7语音报警电路的设计112.7.1IsD142O芯片功能简介112.

2、7.2语音电路设计132.8打印接口电路的设计142.9系统整体电源电路的设计163系统软件设计163.1系统软件设计方案173.2系统设备断线检测模块设计173.3列车接近检测模块设计183.4打印机接口程序设计203.5语音广播系统软件设计234系统抗干扰及可靠性设计234.1系统抗干扰性及可靠性设计原则234.2系统干扰源分析以及硬件抗干扰措施254.3软件抗干扰措施274.4系统可靠性设计295结束语31参考文献31致谢3232平顶山学院2011届本科生毕业设计基于单片机的铁路道口报警系统的设计秦佳1绪论1.1问题的提出由于大量的铁路无人看守道口

3、的存在，使道口交通事故和路外伤亡居高不下。因当地的条件限制，又必须设立铁路平交道口，而铁路部门由于人力和物力的限制以及道口的车流、人流不大，使无人看守道口客观存在。受道口自然条件(了望、弯道、坡道等因素)的影响，车辆、行人的违章和大意，加之机车乘务员的疏忽和判断失误等因素，使铁路平交无人看守道口交通事故屡屡发生，特别是机动车辆发生交通事故，严重影响铁路交通安全，而且常常造成多人路外伤亡事故，损失巨大。通过在无人看守道口设置一个当列车接近时的自动预警装置，提醒道口的行人和车辆，将大大减少道口交通事故的发生(本装置可扩展道口防护功能，现因考虑其可靠性而又无人

4、看管，发生故障不能及时处理，反而影响道口的畅通)。因此，道口安装来车报警装置势在必行。本课题就是针对我国铁路平交道口的现状，利用单片机技术开发平交道口来车自动报警系统。采用智能报警系统具有报警准确，性能价格比高，全天侯，不怕环境恶劣，安装方便等特点，能极大减少该类道口交通事故。利用轨道传感器采集回来的车轮信息，准确地将来车信息通知道口值守人员及过往行人，大大减少事故发生，为列车的安全高速运行提供可靠的保障。1.2国内外研究现状现在我国站内道口来车管理大多还是处于靠电话通知和道口工眺望的状态，遇到天气状况不好，或是电话线路不畅的时候，就存在了事故的隐患。铁

5、道部对此尚无在全国推广的定型产品，均为各铁路局自己开发的设备，而且利用率也不是太高[1,2]。因此，增强铁路道口防护系统功能是十分必要的。32平顶山学院2011届本科生毕业设计基于单片机的铁路道口报警系统的设计秦佳在欧洲，铁路网发达，道口密度大，事故风险也相对比较高。英国的安全工作做的比较好，近年来其道口事故发生率和每个道口平均死亡人数均比其他国家低。究其原因，不仅政府强行控制道口违章行为和加强平交道口安全教育，更主要的是研制出一种新型的平交道口预测器(英文名称缩写LCP)。两边轨道的端点处各装一个无源转辙器，当列车经过时，轨道电路的阻抗和电压会线性改变

6、，反映列车接近道口的位置并计算列车的速度，确定列车经过道口的时间，从而产生报警。因为道口多需由当地值班人员操纵，人员运营费用很大，正在提出把道口信号设备与电子联锁设备实现一体化。以上介绍的铁路轨道电路等，在欧洲与中国的现实看有诸多不同之处，并且它价格十分昂贵，所以，不可能直接将其移用至中国。我国各铁路局函需道口报警装置的研究成果，把先进科技应用到道口设施改造中来。特别是在我国铁路整体提速的情况下，为了防止车毁人亡悲剧的发生，我国正在努力提高道口设备科技含量及监控信息化水平，保障道口行车安全。毋庸置疑，开发实用的站内道口自动报警设备是当务之急。1.3研究的

7、目的和意义铁路道口是铁路和公路，也是铁路和社会的一个交合处，涉及社会的方方面面，道口安全工作的好坏，直接关系到人民生命财产的安全，关系到和谐社会的构建，关系到铁路在社会中的形象的确立，它是推动和促进铁路跨越式发展目标能否顺利实现的一个重要方面。道口自动报警系统提高了道口来车报警的可靠性和准确性，可以有效的降低误报、错报事件的出现几率，从而有效的避免道口交通事故的发生[3,4]。而且，道口安全问题说到底还是人的问题，只要及时准确的将来车情况通知道口工和行人，并且道口工采取放杆禁止通行、立岗接车，行人自动停止等待列车通过，这样就可以避免事故的发生，而且由于我

8、国铁路的实际条件和经济状况考虑，国外铁路的一些设备和措施在我国也不是效果很好，所