基于STC12C的鐵路信號半自動閉塞光纜傳輸器設計

該設備的輸出為DC24 V電源，驅動現場的ZXJ或者FXJ繼電器，為了防止電子產品故障而引起的錯誤輸出，輸出部分采用了安全與門電路。對于數字電路來講，當發生故障時一般表現出固定的高電平1或者固定的低電平0，為了提高整個系統的安全性，把正常的方波信號作為正常的工作信號，2路CPU正常工作時分別產生各自的方波信號，通過安全與門產生一個直流電壓驅動繼電器。如果任何一路方波電路中有元器件故障而沒有方波信號，就不會產生直流電壓。這就保證了輸出的直流電壓不會是錯誤輸出。電路原理圖如圖3所示。


3 軟件設計

本系統的軟件設計使用的是編程較為直觀的C語言，開發平臺使用的是keil uvision4集成開發環境。根據系統功能要求，軟件設計可分為采集、通信以及驅動幾個部分實現，分別介紹如下：

1)通信

通信部分主要完成2個車站之間的數據交換以及對通信通道的檢測，通信有2個通道冗余備份，每250 ms通信一次；

2)采集

采集部分主要完成對現場正負脈沖電壓信號的采集，并用單片機的外部中斷0(INT0)和外部中斷1(INT1)作為單片機的輸入，當單片機有中斷輸入時啟動中斷響應程序，將代表正脈沖或者負脈沖的數字信號發送至對方車站；

3)驅動

驅動部分主要是將收到的數字信號還原為脈沖電壓，根據不同的脈沖，輸出不同極性的脈沖。驅動部分的程序框圖如圖4所示。


4 結束語

基于STC12C5A60S2單片機的鐵路信號半自動閉塞光纜傳輸器經過反復試驗、測試，工作穩定，通信可靠，滿足故障導向安全的原則，并且通過了鐵道部組織的常溫、高低溫、恒定濕熱、電磁兼容、軟件測試、專家評估等測試，成為解決半自動閉塞區間電纜故障的設備。