基于STC12C的鐵路信號半自動(dòng)閉塞光纜傳輸器設(shè)計(jì)

該設(shè)備的輸出為DC24 V電源，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場的ZXJ或者FXJ繼電器，為了防止電子產(chǎn)品故障而引起的錯(cuò)誤輸出，輸出部分采用了安全與門電路。對于數(shù)字電路來講，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)一般表現(xiàn)出固定的高電平1或者固定的低電平0，為了提高整個(gè)系統(tǒng)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(shí)分別產(chǎn)生各自的方波信號，通過安全與門產(chǎn)生一個(gè)直流電壓驅(qū)動(dòng)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(huì)產(chǎn)生直流電壓。這就保證了輸出的直流電壓不會(huì)是錯(cuò)誤輸出。電路原理圖如圖3所示。


3 軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)使用的是編程較為直觀的C語言，開發(fā)平臺使用的是keil uvision4集成開發(fā)環(huán)境。根據(jù)系統(tǒng)功能要求，軟件設(shè)計(jì)可分為采集、通信以及驅(qū)動(dòng)幾個(gè)部分實(shí)現(xiàn)，分別介紹如下：

1)通信

通信部分主要完成2個(gè)車站之間的數(shù)據(jù)交換以及對通信通道的檢測，通信有2個(gè)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(xiàn)場正負(fù)脈沖電壓信號的采集，并用單片機(jī)的外部中斷0(INT0)和外部中斷1(INT1)作為單片機(jī)的輸入，當(dāng)單片機(jī)有中斷輸入時(shí)啟動(dòng)中斷響應(yīng)程序，將代表正脈沖或者負(fù)脈沖的數(shù)字信號發(fā)送至對方車站；

3)驅(qū)動(dòng)

驅(qū)動(dòng)部分主要是將收到的數(shù)字信號還原為脈沖電壓，根據(jù)不同的脈沖，輸出不同極性的脈沖。驅(qū)動(dòng)部分的程序框圖如圖4所示。


4 結(jié)束語

基于STC12C5A60S2單片機(jī)的鐵路信號半自動(dòng)閉塞光纜傳輸器經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)、測試，工作穩(wěn)定，通信可靠，滿足故障導(dǎo)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(dòng)閉塞區(qū)間電纜故障的設(shè)備。