基于单片机的铁路道口报警系统设计毕业设计

《基于单片机的铁路道口报警系统设计毕业设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、华北科技学院毕业设计（论文）目录毕业设计总说明2INDUCTION41绪论41.1研究的意义41.2国内外研究现状51.3设计主要内容72总体设计方案82.1系统组成部分82.2系统工作示意图83系统硬件设计103.1系统控制芯片选择103.1.1AT89C51性能介绍103.1.2AT89C4051性能介绍133.2传感器的选择以及安装使用方法133.2.1传感器选择的依据133.2.2传感器的安装使用方法143.3信号处理电路的设计153.3.1信号输入级163.3.2信号整形级173.3.3光电隔离级183.3.4锁存选通级183.5键盘输入及数码显示电路2

2、13.5.1键盘输入电路213.5.2数码显示电路243.6系统电源电路设计254系统软件设计274.1软件设计的主要步骤274.2系统软件总体设计274.3断线检测模块294.4列车接近检测处理314.5列车通过复原流程334.6语音广播系统软件流程346结论35参考文献36致谢37-37-华北科技学院毕业设计（论文）基于单片机的铁路道口报警系统设计毕业设计总说明安全问题是制约铁路发展的重要因素之一，尤其是在对列车运行速度要求日益提高的今天，安全问题更是显得尤为重要。平交道口是铁路安全运输问题的重点和薄弱点，因此如何提高铁路平交道口的安全性也就成为了一个极具重要

3、性的课题。本课题针对我国铁路平交道口的现状，利用单片机技术开发了平交道口来车自动报警系统，采用了可靠性高、价位低、普及程度高、利于基层技术人员掌握学习的AT89C51作为控制芯片，利用了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，大大减少了事故发生的隐患，为列车的安全高速运行提供了可靠的保障。针对系统工作环境的恶劣和工作的特殊性，在系统硬件设计过程中，重点突出了系统运行的可靠性、设备的坚固程度和对雷电等自然灾害的防护能力，在软件的编制上也采取了有力的抗干扰措施，因此，本系统的研究与设计具有重要的社会意义以及推广价值。系统主要由四部分组

4、成，传感器部分采集信号，以及键盘及LED点阵显示电路进行状态显示及输入，还有单片机系统。1）本系统采用磁电式传感器，火车车轮通过时切割磁力线可以产生变化的电压信号形成脉冲信号，再通过输入级、整形级、光电隔离级、锁存选通级和中断控制逻辑传送给主机。由于单片机系统需要由触发信号计算出火车速度，所以将触发端设计为两只传感器连排，其距离尺寸固定，这样根据脉冲发生间隔时间就可以由软件计算出火车接近速度。因为火车由传感器到达道口的速度基本不变，传感器安装好后距离便可设置固定，这样可以计算出火车到达道口的时间。根据不同传感器发出的信号主机可知道来车方向。当火车通过复原传感器后，

5、系统停止报警。2）键盘及显示部分采用4×4键盘和16×128LED点阵显示器，对火车来车方向，速度，到达时间进行显示。键盘命令可实现人机对话，操作简单易学。人机命令有五种：（1）时钟输入，（2）距离设置，（3）密码输入并核对，（4）自检，（5）删除，（6）确认，（7）查询历史记录。4）单片机使用AT89C51，AT89C51是一种低功耗、高性能的8位单片机，片内带有一个4K字节的Flash可编程可擦除只读存储器（PEROM)-37-华北科技学院毕业设计（论文），而且其输出引脚和指令系统都与MCS-51兼容，是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机，可方便地应用在各

6、种控制领域。单片机信号输入包括所有的传感器状态、键盘输入信号等，都通过P0口，功能输出通过Pl，而打印、显示的输出数据仍然通过P0口，P3用作控制线。P0口共驱动9个芯片，除8279和6264外其余均为HC电路，所以驱动能力可以保证。系统软件总体上分三大部分；初始化及设备自检和断线检测、键盘管理、列车接近检测报警等。采用模块化结构，前两部分的程序各道口通用，第三部分程序量比较大，而且由于各道口的现场线路不尽相同，检测点的数量和检测点的位置也不同，所以该部分程序不能通用，需要根据实际情况做个别调整。初始化及设备自检和断线检测：系统在初始化后进入自检，自检的重要内容之

7、一是对所有传感器的状态进行检测。而且在系统工作后，也需要不断的检测传感器的状态，以防止在火车通过时发生传感器故障，所以在程序设计时将开机自检和工作巡检合并。列车接近检测处理部分：根据铁路站内道口技术条件规定，站内道口列车接近报警时间应为40-90秒，不能晚报、早报，误报、更不能漏报，晚报、早报、误报会使设备的置信度下降，同样也可能引起事故。因此，一方面需要良好的硬件设计，另一方面对列车接近检测提出很高的要求。由于存在多方向同时或先后有车接近道口的可能性，所以软件应能对多达5个方向（接车、发车、调车1、调车2、专用线）同时进行检测报警，各种数据、标志全部分方向设置和

8、存放。关键