基于AVR單片機和GPRS的礦區鐵路道口監測系統

4　系統軟件設計

　　采用模塊化的軟件設計，將軟件分成若干相對的獨立的功能模塊，并為各模塊安排適當的入口和出口參數，使得模塊之間的相互連接,組合靈活方便。整個監測系統軟件設計主要由道口自動控制子系統和礦區監控中心子系統組成。

　　4.１ 道口自動控制軟件設計

　　道口自動控制子系統的整個程序采用C語言和匯編語言相結合編程，使用模塊化結構，其條理清楚、程序量精簡，使得Atrnega128的速度和編譯程序容量最優化。其主要的功能是根據磁電傳感器的輸出脈沖觸發，通過單片機驅動現場各種報警設備，同時將駛過該道口的列車運行狀態數據通過MC55發送給監測中心。該子系統軟件按照功能可以分為定時器初始化模塊、中斷管理初始化模塊、MC55初始化模塊、中斷信號濾波處理模塊、列車狀態數據計算模塊、與上位機數據通信模塊以及驅動現場各種設備模塊。其軟件設計主要包括主程序和中斷服務子程序兩大部份，其中中斷信號濾波處理模塊、驅動現場各種設備和列車狀態數據計算模塊在中斷服務子程序中實現，其余模塊在主程序中實現。圖3給自動控制子系統軟件的主流程圖。

4.２ 礦區監控中心軟件設計

　　礦區監控中心子系統主要功能是通過GPRS網絡實時接收、顯示和打印各個道口傳上來的當前速度、與道口接近距離等有關列車運行的數據。該子系統采用是用高級語言VC編程，

　　該軟件具有友好的用戶界面，可以把所有的采集數據存入數據庫，并可實現波形的顯示和分析。按照功能可以分為系統登錄模塊、系統管理模塊、與下位機數據通信模塊、列車數據實時顯示模塊、列車數據入庫模塊和列車歷史數據查詢模塊。

　　5 結束語

　　基于單片機和GPRS的礦區鐵路道口監測系統是傳感器技術、單片機技術與網絡通信技術相結合的結果，它真正實現了鐵路道口安全管理的自動化和信息化。它使得鐵路道口監測網與信息網融為體，實現了對列車速度、列車行進的方向和其離道口距離等列車運行狀態數據的實時采集、網絡傳輸、動態顯示、入庫保存以及歷史數據查詢等功能，并且同時驅動道口信號機、欄木和聲光報警信號；從而有效解決礦區鐵路道口的事故隱患，為確保鐵路道口行車安全提供保障。

　　本論文的創新點：針對礦區鐵路道口安全管理的需求，利用現有的GPRS網絡和單片機技術，設計了一套礦區鐵路道口監測系統，主要對其硬件和軟件進行了詳細的闡述，從而為我國鐵路運輸業提供一個良好的解決方案。