鐵路道口報(bào)警及控制新版系統(tǒng)

鐵路道口報(bào)警及控制系統(tǒng)1緒論1.1研究背景和社會(huì)價(jià)值1.1.1單片機(jī)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)實(shí)狀況中國經(jīng)濟(jì)連續(xù)快速增加情況下，交通運(yùn)輸業(yè)也隨之發(fā)達(dá)起來。而路網(wǎng)建設(shè)速度是有限，現(xiàn)在制約鐵路發(fā)展最關(guān)鍵就是安全問題。公路運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)存在于靈活性強(qiáng)、速度快、實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)到點(diǎn)”運(yùn)輸，且其建設(shè)周期較短、投資低。鐵路運(yùn)輸也有其優(yōu)點(diǎn)比如：強(qiáng)大輸送能力、低廉運(yùn)輸成本、運(yùn)行時(shí)間可連續(xù)性強(qiáng)可達(dá)成全天候運(yùn)行。中國國土面積寬廣交通網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，截止數(shù)據(jù)中國公路里程達(dá)180萬公里，鐵路約為7萬公里，形成了以公里和鐵路為主體交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)。相關(guān)鐵路道口中國現(xiàn)在現(xiàn)況是路口多，需要大量人力物力進(jìn)行路口安全連續(xù)性監(jiān)控，為處理此問題研發(fā)了鐵路道口自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，本課題在軟硬件設(shè)計(jì)中，尤其含有針對(duì)性擬處理特殊條件下系統(tǒng)可無人監(jiān)控且正確、有效可靠實(shí)施任務(wù)提路口高安全性，尤其在天氣條件較差情況下，更是凸顯作用和價(jià)值現(xiàn)。平交路口問題是是運(yùn)輸安全關(guān)鍵，所以，怎樣去提升經(jīng)過安全性，當(dāng)務(wù)之急是我們首先要處理。2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)利用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)鐵路道口報(bào)警和控制系統(tǒng)，研發(fā)了自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。在車頭及車尾設(shè)置安裝滿足條件傳感器，采取89C51作為系統(tǒng)控制芯片，把安裝在鐵軌上傳感器所搜集信息經(jīng)過發(fā)送裝置發(fā)送回去，語音報(bào)警系統(tǒng)將會(huì)立即通知路口值班人員及過往行人，從而大大提升了路口安全性和保障性。2.1傳感器選擇傳感器關(guān)鍵部件是以AT8951單片機(jī)為主，進(jìn)行報(bào)警系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)，然后就是對(duì)所在系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)。因?yàn)榈缆翻h(huán)境和自然環(huán)境條件比較惡劣，所以對(duì)傳感器多種抗性要求全部是很苛刻。針對(duì)于這些要求和條件，凸出極磁電式軌道傳感器最為適合作為該系統(tǒng)傳感器。其工作原理為：法拉第電磁感應(yīng)定律有此：E=一N半d0／dt。2.2傳感器使用和安裝安裝需要考慮原因有：在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)傳感器到鐵軌高37毫米，只放車輛情況下，高度調(diào)整到34毫米。單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)于速度測(cè)試，要求共兩點(diǎn)第一相關(guān)傳感器安裝位置要求在觸發(fā)器兩端，第二傳兩個(gè)感器距離是一個(gè)固定值S）。原理圖2．1所表示。圖2.1測(cè)速原理2.3傳感器輸出信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)2.3.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及方案輸出信號(hào)是包含車輪信息和故障信息兩種相加一個(gè)復(fù)合模擬信號(hào)。信號(hào)經(jīng)過對(duì)應(yīng)處理，采及能夠讓取得多種信號(hào)源轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)開關(guān)量，才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字電路控制目標(biāo)。依據(jù)信號(hào)和系統(tǒng)要求，依據(jù)要求能夠確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。信號(hào)處理電路必需要完成功效：1)使復(fù)合信號(hào)里面車輪信號(hào)分離，而且要求整形為脈沖信號(hào)；2)分離復(fù)合信號(hào)里面需要有故障信息；3)根本濾波是針對(duì)顫動(dòng)信號(hào)4)對(duì)傳感器傳輸干擾信號(hào)加工；5)隔離內(nèi)和外地。傳感器輸出信號(hào)電路設(shè)計(jì)圖2．2所表示。2.3.2信號(hào)輸入級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)輸入級(jí)要求是很嚴(yán)格，首先是測(cè)出來車信號(hào)瞬時(shí)改變和統(tǒng)計(jì)，其次能夠統(tǒng)計(jì)連續(xù)信號(hào)電平改變情況。所以采取如上圖所用信號(hào)處理電路：VI=(RI+RCG)／(RpI+RI+RcG)·V+=(o．51+0．83)／(22+0．51+0．83)×5=0．287V假如傳感器CG斷線，則使得vI轉(zhuǎn)變成V+5V，斷線檢測(cè)基礎(chǔ)就所以能夠確立。系統(tǒng)連續(xù)工作時(shí)，應(yīng)該連續(xù)不停檢測(cè)全部373輸入端，只要發(fā)覺連續(xù)10秒低電，就能夠判定為斷線。2.3.3信號(hào)整形級(jí)所選擇芯片[1]選擇74HC245芯片。單片機(jī)是含有一定負(fù)載能力，要是超載情況下，就需要增加驅(qū)動(dòng)器。該芯片系列邏輯、端排列和74LS系列是相同。工作速度也是和74LS亦靠近。74HC系列還含有其它抗過載能力如：噪聲高亢度和驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力。74HC系列屬于性價(jià)比高高速低能耗產(chǎn)品；能夠從扇出能力上了解，20是屬于74LS系列[1]，然而在直流時(shí)能夠高達(dá)1000以上是74HC系列。74HC245介紹圖2．3：[10]圖2.374HC245管腳圖引出端符號(hào)：A………………A（總線端）B………………B（總線端）G……………三態(tài)許可端(低電平有效)DIR……………方向控制端引腳定義說明以下：第1引腳dir，端口輸入輸出量轉(zhuǎn)換，當(dāng)dir=“1”則發(fā)生高電平時(shí)信號(hào)由A到B輸出過程，當(dāng)dir=“0”則發(fā)生低電平時(shí)信號(hào)由B到A輸出過程；第2-9引腳“A”信號(hào)端口功效輸入輸出，假如dir=“0”G=“0”則信號(hào)輸入輸出端口B0入A0出，其它端口類同；第11．18引腳“B”信號(hào)端口，功效和“A”端相同；第10引腳GND，作為電源地；第20引腳VCC，作為電源正極【11,12】。2.3.4光電隔離技術(shù)及其應(yīng)用多種信號(hào)之間存在一定干擾信號(hào)時(shí)不能夠避免掉，為了確保數(shù)據(jù)正確性和唯一性，所以在電路設(shè)計(jì)技術(shù)中我們選擇采取，光電隔離技術(shù)來達(dá)成我們既定目標(biāo)即是數(shù)據(jù)正確性，這么就能有效避免干擾信號(hào)所帶來影響。光電隔離技術(shù)所采取光電耦合器是一個(gè)完全對(duì)稱模擬性光電隔離TLP521．4型。她含有以下特點(diǎn)：內(nèi)部共有光電耦合器4個(gè)在物理性質(zhì)方面多個(gè)她們性能全部是很優(yōu)越不管反復(fù)性還是耦合性，線性度也是很好，工作情況下基礎(chǔ)能夠完全消除地面抗性干擾。2.3.5鎖存通級(jí)設(shè)計(jì)在接收到對(duì)應(yīng)中止信號(hào)后CPU也會(huì)對(duì)信號(hào)起源做出對(duì)應(yīng)判定。為了判定是哪個(gè)傳感器發(fā)出中止信號(hào)系統(tǒng)采取了鎖存電路分別由74HC373、74HC30、74HC02組成，在這種情況下鎖存器輸出會(huì)自動(dòng)和數(shù)據(jù)總線再次相接，然后CPU接收到數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過74LSl38譯碼根據(jù)優(yōu)先級(jí)會(huì)依次選擇通各鎖存器，從P0121開始進(jìn)行數(shù)據(jù)讀入，所得到數(shù)據(jù)就能夠判定是哪個(gè)傳感器所發(fā)生中止數(shù)據(jù)。相關(guān)中止信號(hào)選著也有其標(biāo)準(zhǔn)在太寬情況下不能正常運(yùn)行太窄話對(duì)于數(shù)據(jù)反饋會(huì)受到影響。對(duì)于寬度選擇條件以下標(biāo)準(zhǔn)：T=RC=12kO×4700pf-5s芯片使用進(jìn)行簡明介紹。[10]74hc30HC373，lsl38HC02，74系列常見產(chǎn)品?！?4xx(標(biāo)準(zhǔn)型)；◆74LSxx(低功耗肖特基)；◆74Sxx(肖特基)；◆74ASxx(優(yōu)異肖特基)；◆74Fxx(高速1)。9類74大系列產(chǎn)品，只要后面標(biāo)簽是一樣，它邏輯功效和引腳排列在同一。用戶應(yīng)依據(jù)不一樣條件和不一樣類型74系列產(chǎn)品需求選擇。1)74HC37374

HC373

8

D觸發(fā)器含有三態(tài)緩沖輸出（鎖存許可輸入回送功效），在單片機(jī)系統(tǒng)中常見地址鎖存和出口擴(kuò)張。74

HC373引腳圖圖2.4所表示。1D．8D…………………數(shù)據(jù)輸入端1Q．8Q…………………數(shù)據(jù)輸出端VCC……電源GND……地圖2.474HC373管腳圖2)74HC30管腳圖2．5所表示圖2.574HC30管腳圖引出端符號(hào)說明A．H…………………數(shù)據(jù)輸入端Y………數(shù)據(jù)輸出端VCC……電源GND……地3)74HC0274HC02管腳圖2．6所表示。圖2.674HC02管腳圖引出端符號(hào)說明[10]A………數(shù)據(jù)輸入端B………數(shù)據(jù)輸入端Y………數(shù)據(jù)輸出端VCC………電源GND………地4)74HC138各個(gè)端口引腳：[10]ABC………輸入端：有效地址輸入CS0……………選通端CSl、CS2……選通端(在低電時(shí)有效)Y0．Y7………輸出端(在低電時(shí)有效)VCC…………電源GND…………地圖2.774HC138管腳圖2.4系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)[10]2.4.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和方案設(shè)計(jì)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)：第一是穩(wěn)定性強(qiáng)可靠性好，和第二，操作簡單，第三是制作成本適宜。相關(guān)關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)，應(yīng)該能能夠達(dá)成對(duì)速度計(jì)算，設(shè)備技術(shù)成熟，運(yùn)行相對(duì)平穩(wěn)，同時(shí)經(jīng)濟(jì)成本也適中，整個(gè)系統(tǒng)。為了提升生產(chǎn)能力，制訂切實(shí)可行安全。圖2．8單片機(jī)接線設(shè)計(jì)圖2.4.2AT89C51單片機(jī)介紹[2]MCS

51單片機(jī)是1980推出英特爾產(chǎn)品，已經(jīng)超出10種產(chǎn)品在市場(chǎng)熱銷，能夠被分為51和52系列。她們區(qū)分在于：切片數(shù)據(jù)存放256字節(jié)。在8kb芯片程序存放器增加。5系列經(jīng)典產(chǎn)品有8031，8051和8751個(gè)通用產(chǎn)品，如她們指令系統(tǒng)完全兼容芯片引腳。1)關(guān)鍵特征：[10]●和MCS51兼容●4K字節(jié)可編程閃存●壽命：1000次/寫周期●數(shù)據(jù)保留時(shí)間：●靜態(tài)工作：全部零赫茲。24赫茲●水平3程序內(nèi)存鎖定●“128”內(nèi)部RAM●編程線數(shù)：32個(gè)I/O線●兩個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器●5個(gè)中止源●在低功耗模式電力低怠速和損失圖2.774HC138管腳圖2)管腳說明：[3][10]①VCC：供電電壓。=2\*GB3②GND：接地端。=3\*GB3③P3口：P3口八引腳是內(nèi)部上拉電阻和雙向I/O端口，接收多個(gè)電流輸出四1]。當(dāng)P3后寫一個(gè)“1”，她們?nèi)渴歉咚絻?nèi)部上拉，并作為輸入端口。作為輸入，因?yàn)橥獠織l件低水平，P3將輸出電流，這是因?yàn)閮?nèi)部上拉。表2.1P3口功效表2.4.3信號(hào)輸入輸出單片機(jī)方法經(jīng)過P1口輸出功效，而且打印輸出，經(jīng)過P0口出來顯示數(shù)據(jù)，還是P3作為控制線。使用CPU傳感器信號(hào)輸入中止1外部中止，CPU接收中止應(yīng)用，反過來，從4373鎖存器讀取數(shù)據(jù)，并從傳感器信號(hào)確定。伴隨查詢方法8279鍵盤輸入，并顯示CPU8279在一個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)。74hcl38p2.5。P2.7解碼，選不一樣芯片。如表2.2所表示，選通地址表。表2.274HC138選通地址表2.4.4鍵盤顯示芯片8279管腳介紹鍵盤輸入：首先是自動(dòng)掃描完成以后將會(huì)是自動(dòng)連接到鍵盤或矩陣組成傳感器，信息被錄入，然后顯示出輸出數(shù)據(jù)經(jīng)過led數(shù)碼管顯示。1）8279引腳引線及功效描述8279為40列引腳封裝，圖2.10所表示。圖2.108279管腳圖2.5鍵盤輸入電路設(shè)計(jì)2.5.1單片機(jī)定時(shí)／計(jì)數(shù)功效在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，常常需有實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘時(shí)間或時(shí)間延遲控制，也常常需要有外界事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。1)定時(shí)通常方法①軟件定時(shí)②硬件定時(shí)③可編程硬件定時(shí)2)定時(shí)器結(jié)構(gòu)和工作原理[10]①工作方法寄存器TMOD8位TMOD各位定義以下：B0B1B2B3B4B5B6B7GATED／／TM1M0GArED／rM1MOGATE門控位D／／T計(jì)數(shù)／定時(shí)功效選擇位②定時(shí)器控制寄存器TCONB0B1B2B3B4B5B6B7TFlTRlTF0TR0肌mIEOIToTFl／TF0T0廠r1標(biāo)志位，中止響應(yīng)時(shí)硬件自動(dòng)清零TRl／TR0T0／T1開啟和停止控制位斷控寄存器(IE)B0B1B2B3B4B5B6B7·EA：總中止許可控制位2.5.2單片機(jī)中止控制功效[10]在供給鏈面臨中止用多個(gè)特殊寄存器功效部分控制部分下面提到幾點(diǎn)，所以鍵盤電路設(shè)計(jì)1)串行口控制寄存器SCON(98H)B0B1B2B3B4B5B6B7TIRI·TI：串行口發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)標(biāo)志·RI：串行口接收完一幀數(shù)據(jù)標(biāo)志2)中止優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP(B8H)B0B1B2B3B4B5B6B7·PT0／PTl：定時(shí)器0／1中止優(yōu)先級(jí)設(shè)置位·同級(jí)中止內(nèi)部查詢次序：INT0TOINTlT1SPORT89C51中止優(yōu)先級(jí)控制規(guī)則：（1）中止優(yōu)先級(jí)實(shí)施方法程序只接收由高到底。（2）在中止不會(huì)中止其它中止服務(wù)在同一級(jí)。（3）在中止源相同水平同時(shí)中止服務(wù)，為INT0，序列回應(yīng)，國際，T1，和運(yùn)動(dòng)2.5.3相關(guān)單片機(jī)中止處理過程[10]1）中止響應(yīng)和時(shí)間條件（1）中止優(yōu)先級(jí)判定條件許可（2）中止響應(yīng)時(shí)間：3到8個(gè)機(jī)器周期2）中止響應(yīng)過程（1）對(duì)應(yīng)狀態(tài)觸發(fā)設(shè)置優(yōu)先級(jí)1塊中止請(qǐng)求后，在同一水平或更低（2）實(shí)施隱式ICAI，L指令，PC到對(duì)應(yīng)中止服務(wù)程序入口地址，和斷點(diǎn)保護(hù)，包含中止入口地址是：INT0：0003HC／I'0：000BHINTl：0013HC廠r1：001BHSTR：0023H中止服務(wù)程序：實(shí)施命令程序，彈出斷點(diǎn)地址返回主程序?qū)嵤?duì)應(yīng)中止優(yōu)先級(jí)狀態(tài)寄存器0，為了回應(yīng)其它中止應(yīng)用。2.5.4清除和職位置位：采取對(duì)應(yīng)硬件中止信號(hào)有效設(shè)置，假如設(shè)置為外部中止觸發(fā)脈沖方法，脈沖周期維持最少兩機(jī)器寬度，假如設(shè)置一個(gè)電平觸發(fā)方法，應(yīng)重視對(duì)低水平去除。清除：當(dāng)中止由CPU響應(yīng)，除了串口中止標(biāo)志是不明確，其它中止標(biāo)志位將由硬件自動(dòng)刪除，和串口中止標(biāo)志必需被移除軟件中止服務(wù)程序。[4]2.5.5單片機(jī)擴(kuò)展基礎(chǔ)操作當(dāng)一個(gè)中止信號(hào)時(shí)，將觸發(fā)中止INT0中止INT0中止處理程序，在第一，再到具體外部中止信號(hào)I/O端口來查詢，從而最終決定哪一個(gè)中止信號(hào)來實(shí)施中止處理程序。1)經(jīng)過本身定時(shí)器／計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)中止擴(kuò)展單片機(jī)系統(tǒng)中有三個(gè)定時(shí)器，計(jì)數(shù)有三個(gè)內(nèi)部中止標(biāo)志和外部輸入引腳。單片機(jī)定時(shí)器初始值設(shè)置為最大，并使其在計(jì)數(shù)模式下工作，所以當(dāng)計(jì)數(shù)器輸入端有計(jì)數(shù)脈沖時(shí)對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器將會(huì)溢出，使對(duì)應(yīng)設(shè)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中止標(biāo)志，假如對(duì)應(yīng)中止中止，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)中止定時(shí)器計(jì)數(shù)器溢出中止處理程序[5]，內(nèi)部?？吭谳斎胧录幚碛?jì)數(shù)器脈沖，這是經(jīng)過定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中止外部中止擴(kuò)展方法。2)中止和查詢結(jié)正當(dāng)經(jīng)過兩個(gè)外部中止單片機(jī)輸入線，每一個(gè)中止輸入逐行或關(guān)系連接多個(gè)外部中止源之間，并使用線路輸入端口識(shí)別每個(gè)中止。2.5.6鍵盤電路設(shè)計(jì)為了能夠隨時(shí)掌握信息，發(fā)射指令所以在設(shè)計(jì)初衷上往往會(huì)需要設(shè)計(jì)人機(jī)聯(lián)動(dòng)功效，用于時(shí)刻掌握系統(tǒng)目前狀態(tài)和運(yùn)行結(jié)果。鍵盤實(shí)現(xiàn)機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)備系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)和干預(yù)，它本質(zhì)上是一套鑰匙戰(zhàn)士了。因?yàn)榉蔷幋a鍵盤，你需要更少硬件，價(jià)格廉價(jià)，所以系統(tǒng)選擇非編碼鍵盤。選擇8279種通用編程鍵盤，它有16個(gè)8位隨機(jī)存取存放器8由8位FIFO寄存器（FIFO）。8279/CS信號(hào)輸入件，有效低水平，是開始工作8279行地址選擇，它收到了AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)解碼器74LSL381Y引腳。第8279八雙向數(shù)據(jù)輸入/輸出線DB78279。AO為控制命令和數(shù)據(jù)選擇信號(hào)狀態(tài)，是用來標(biāo)識(shí)輸入/輸出信息控制命令或數(shù)據(jù)。當(dāng)AO=我（高），用于控制/命令狀態(tài)輸入/輸出信息；當(dāng)AO=0（低電平），為數(shù)據(jù)輸入/輸出信息。3.慢掃描線，用于掃描按鈕開關(guān)、數(shù)字顯示。當(dāng)選擇編碼掃描方法，這種方法能夠從外部進(jìn)行解碼，掃描計(jì)數(shù)器生成二進(jìn)制數(shù)值提供鍵盤或顯示器掃描信號(hào)，線路輸出，高電平有效[6]。慢點(diǎn)頻率波形輸出，當(dāng)外部4.16解碼器，能夠掃描顯示16顯示；當(dāng)選擇方法解碼掃描，掃描線輸出低電平有效，SL3。斯洛伐克每一時(shí)刻只能有一個(gè)對(duì)產(chǎn)出水平低。同時(shí)，8279只四外部顯示8和4鍵盤。依據(jù)系統(tǒng)接口要求，所以連接8279個(gè)外部線路編碼掃描方法，外部8x3鍵和一個(gè)16位數(shù)字顯示。7。RLO回聲線，經(jīng)過按鈕連接到掃描。含有鎖存功效，內(nèi)部環(huán)回緩沖區(qū)用于八回送在線信息緩沖和鎖存器。鍵盤下作品，回聲線快速掃描，親密確定關(guān)鍵哪一個(gè)。以后，在數(shù)組地址關(guān)閉按鈕移位和您在一起形成鍵盤數(shù)據(jù)FIFO寄存器狀態(tài)。2.6數(shù)碼顯示電路設(shè)計(jì)[7]數(shù)碼管由八個(gè)發(fā)光二極管（LED），能夠用來顯示0-9，AB，C，D，E，F(xiàn)和P和小數(shù)點(diǎn)。所以，假如合適控制，使二極管導(dǎo)通后，這些傳導(dǎo)二極管能夠組成一個(gè)顯示字符。在共陰極數(shù)碼管，大量“1”導(dǎo)通二極管，說剩下二極管和“O”說。8279引腳outa3。A0，B3。輸出八路信號(hào)mcl413B0，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管段每個(gè)選定驅(qū)動(dòng)作用。8279-A0A3，B3。伴隨SL3B0輸出改變數(shù)據(jù)。輸出SL0有時(shí)是不一樣時(shí)，所以造成顯示段碼不應(yīng)該是明亮微微發(fā)光顯示字符，和愈加好亮度和其它段落比較。所以代碼掃描方法下，應(yīng)和BD信號(hào)控制解碼器工作，顯示消隱時(shí)更改數(shù)據(jù)，可處理上述問題。這部分電路設(shè)計(jì)圖2.11所表示。2.7語音報(bào)警電路設(shè)計(jì)專為戶外語音播報(bào)語音電路。Microchip企業(yè)單片機(jī)為關(guān)鍵picl6c71生產(chǎn)，isdl420

ISD語音芯片芯片企業(yè)生產(chǎn)。2.7.1P1016071單片機(jī)功效介紹PICI6C71單片機(jī)是一個(gè)高性能芯片生產(chǎn)，價(jià)格低，使用CMOS技術(shù)制造，一個(gè)8位微控制器靜態(tài)設(shè)計(jì)。它包含1個(gè)KX14程序存放器，數(shù)據(jù)存放器36，4路8位A/D，13！I/O口，有四個(gè)中止源。圖2.12所表示管腳。圖2.12PIC16C71管腳圖2.7.2ISDl420芯片功效介紹[10]ISDL420ISD芯片是適合和單片機(jī)連接屬于語言芯片。ISDL420語音芯片特點(diǎn)：1）采取DAST。2）編程，使用方便，可隨意更改統(tǒng)計(jì)內(nèi)容，統(tǒng)計(jì)100000倍多。3）含有自動(dòng)省電功效，在你維持電流在0.5統(tǒng)計(jì)和回放，即時(shí)為等候狀態(tài)，不想等候時(shí)間。4）采取時(shí)鐘源。5）能夠信息分段存放期。6）有很強(qiáng)抗干擾性能。7）+5

V單電源。8）總線技術(shù)，適適用于單片機(jī)接口。ISDL420圖2.13。ISDL420是高達(dá)160聲音錄制語音，最短時(shí)間能夠達(dá)成0.125秒引腳簡明說明以下：麥克風(fēng)，話筒輸入，麥克風(fēng)輸入信號(hào)經(jīng)過耦合電容通信到現(xiàn)在為止引腳，并經(jīng)過芯片上放大器。SP+，SP揚(yáng)聲器輸出端，該端可直接驅(qū)動(dòng)16QP，JPA。四倍，單端腳和喇叭100連接超交換耦合電容之間輸出，輸出將保持高電阻在統(tǒng)計(jì)期間[8]。RECLE布萊工作狀態(tài)指示一面，同時(shí)統(tǒng)計(jì)或重放端輸出低電平，能夠驅(qū)動(dòng)一個(gè)LED顯示狀態(tài)。東南亞工廠控制側(cè)_觸摸聲級(jí)分布，水平為低電平并保持結(jié)束時(shí)，芯片進(jìn)入游戲。重新布萊統(tǒng)計(jì)觸發(fā)端，REC一旦進(jìn)入一個(gè)較低水平，芯片進(jìn)入統(tǒng)計(jì)狀態(tài)。圖2.13ISD14202.7.3語音電路設(shè)計(jì)部分電源將會(huì)采取二極管整流，變壓器端經(jīng)過和次級(jí)輸出端口相連，整流電路同時(shí)使4個(gè)二極管整流。該電路有兩種工作模式：聲音自動(dòng)和手動(dòng)兩種方法。在正常情況下，聲音在自動(dòng)播放狀態(tài)，只要車，系統(tǒng)自動(dòng)生成無人值守語音通訊通道和行人；遇有特殊情況，值班人員能夠打開廣播人工方法，和語音板將公布通知麥克風(fēng)。發(fā)覺在試驗(yàn)過程ISDL420芯片使用時(shí)應(yīng)注意多個(gè)問題：（1）全部芯片控制終端，地址必需可靠接地或高層次，不掛了，不然會(huì)有缺失現(xiàn)象。（2）為了充足發(fā)揮了高質(zhì)量高逼真度特征，應(yīng)注意：AGC性能靠近芯片，和附件短；電源地線寬度應(yīng)大于0.88毫米。圖2.14所表示設(shè)計(jì)語音電路。2.8打印接口電路設(shè)計(jì)AT89C51單片機(jī)是設(shè)計(jì)利用關(guān)鍵處理器，在打印接口方面簡單實(shí)現(xiàn)目標(biāo)就得讓串口輸入輸出來控制電平之間轉(zhuǎn)換。MAX232芯片引腳功效圖2.15所表示圖2.15MAX232管腳圖對(duì)RS232收發(fā)器MAX232電平轉(zhuǎn)換器，單+5V電源，只有多個(gè)外部電容能夠完成多個(gè)水平環(huán)評(píng)1]級(jí)變換。對(duì)于打印機(jī)連接，圖2.16所表示。用戶能夠經(jīng)過一系列并行端口控制塊來選擇通信方法變更控制委員會(huì)。該系統(tǒng)使用一個(gè)串行端口。2.9系統(tǒng)整體電源電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)正常穩(wěn)定工作，也必需要有穩(wěn)定和可靠電源系統(tǒng)安全所以，系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)哲學(xué)：在正常情況下，應(yīng)該直接到220V

AC功率平坦電力系統(tǒng)，并經(jīng)過電源板處理后分別為主機(jī)，打印機(jī)，傳感器和其它電源電源電路設(shè)計(jì)進(jìn)行供電。電源電路設(shè)計(jì)圖2.17所表示。在非正常狀態(tài)下電路中有些設(shè)備將使用電池電量，直到電池電量低于要求數(shù)值是，將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。3.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案硬件電路經(jīng)過以上章節(jié)設(shè)置后，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)要求，必需依靠于軟件系統(tǒng)維護(hù)設(shè)計(jì)。軟硬件合理設(shè)計(jì)功效合理區(qū)分和分工是使系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行最基礎(chǔ)條件。1）注意問題分析，說明所要處理問題。2）謹(jǐn)慎選擇算法。依據(jù)和指揮系統(tǒng)特征問題要求，計(jì)算公式和方法，應(yīng)在謹(jǐn)慎決定，這是對(duì)傳統(tǒng)算法。算法是尤其關(guān)鍵，它是程序設(shè)計(jì)本質(zhì)和判定程序正確性和系統(tǒng)可靠性是運(yùn)行在未來。3）繪圖程序框圖。對(duì)算法選擇依據(jù)，步驟和操作次序，操作過程映射到程序框圖程序。4）處理業(yè)務(wù)步驟圖。依據(jù)確定數(shù)據(jù)格式，工作分配單位，及程序框圖更具體操作步驟圖繪制。5）寫匯編語言程序。依據(jù)程序步驟圖操作和寫匯編語言程序指令系統(tǒng)。6）為試驗(yàn)。和單片機(jī)相比，不從發(fā)展功效，使用模擬器，模擬真正調(diào)試程序斷點(diǎn)，單步，連續(xù)方法，來完成程序測(cè)試，消除程序中錯(cuò)誤，為滿足應(yīng)用要求。7）優(yōu)化程序。優(yōu)化程序長度是為了加緊了計(jì)算速度。3.2軟件總體設(shè)計(jì)分解在本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)可分為三個(gè)部分：第一部分，初始化和自檢、斷線檢測(cè)裝置。第二部分，鍵盤管理。第三部分，對(duì)列車靠近報(bào)警。第三部分項(xiàng)目，部分是因?yàn)閿?shù)量大，因?yàn)榻徊鎴?chǎng)線各不相同，檢驗(yàn)點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)位置數(shù)量也不一樣，所以程序不能通用，可依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改。圖3.1軟件總體框圖3.3系統(tǒng)設(shè)備斷線檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)自檢是全部傳感器狀態(tài)關(guān)鍵作用，并檢測(cè)。自我檢驗(yàn)系統(tǒng)初始化后，和系統(tǒng)工作后，也愈加需要連續(xù)檢測(cè)傳感器狀態(tài)，以確保傳感器在列車經(jīng)過正常工作，所以當(dāng)程序設(shè)計(jì)應(yīng)開機(jī)自檢和開啟檢驗(yàn)工作后。初始化后進(jìn)入自檢，開啟四個(gè)373口自我檢驗(yàn)，測(cè)試次，如回讀1000小時(shí)連續(xù)高水平，打破線。檢驗(yàn)后進(jìn)行每個(gè)主程序循環(huán)開啟環(huán)，然后在373測(cè)試時(shí)間，出現(xiàn)了高水平統(tǒng)計(jì)。16位為每373計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)，當(dāng)連續(xù)統(tǒng)計(jì)1000小時(shí)（此時(shí)主程序也實(shí)施1000小時(shí)時(shí)間，大約需要10秒），斷開報(bào)警。離線檢測(cè)模塊框圖圖3.2所表示。3.4列車靠近檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)鐵道部相關(guān)成文明確要求了列車在運(yùn)行過程中靠近道口時(shí)間是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于播報(bào)時(shí)間一定要正確，除了是為了方便管理計(jì)算之外更關(guān)鍵是安全確保，不然可能造成交通事故，造成巨大生命和財(cái)產(chǎn)損失和國家財(cái)產(chǎn)。所以，對(duì)于車輛制造工藝和設(shè)計(jì)水平會(huì)有強(qiáng)制要求。因?yàn)橐粋€(gè)單一方向，多個(gè)方向同時(shí)或前后汽車靠近交叉可能性，所以軟件要求應(yīng)達(dá)成在同一時(shí)刻能夠檢測(cè)到多達(dá)五兩以上車輛相關(guān)數(shù)據(jù)信息而且要求準(zhǔn)備快速統(tǒng)計(jì)。滿足以下被認(rèn)為是一個(gè)火車靠近三條件：1）傳感器1和2連續(xù)信號(hào)有效，必需注意在1第一，2代表是靠近十字路口方向。2）兩個(gè)信號(hào)時(shí)間差是速度對(duì)應(yīng)1

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200公里/小時(shí)，在這個(gè)范圍是一個(gè)合理速度。3）依據(jù)（1）和（2）兩倍，這是兩年多軸經(jīng)過傳感器。顯示了親密方向，速度和抵達(dá)五道口時(shí)間，以通知職員，經(jīng)過揚(yáng)聲器播放聲音從外面灑，提醒行人：“司機(jī)，行人，注意請(qǐng)，火車就要開了，請(qǐng)不要控制和爬軌”或“火車要開了過來，現(xiàn)在沒有通衢”。如處理能力是有限，靠近火車道口1.2公里范圍內(nèi)，基礎(chǔ)不會(huì)產(chǎn)生突變率所以，電流過網(wǎng)站通常不需要這個(gè)?？拷鼫y(cè)試程序步驟圖3.3所表示3.5打印機(jī)接口程序設(shè)計(jì)89C51串口可設(shè)置四種工作模式，系統(tǒng)選擇操作模式是2，11異步通信幀格插座。串行模式能夠在1200個(gè)基點(diǎn)至2400個(gè)基點(diǎn)至4800個(gè)基點(diǎn)至9600個(gè)基點(diǎn)，在選擇波特率設(shè)置，在控制面板上DIP開關(guān)。本系統(tǒng)選擇4800個(gè)基點(diǎn)。當(dāng)打印機(jī)能夠接收數(shù)據(jù)，DTR線準(zhǔn)備，即狀態(tài)空間；當(dāng)打印機(jī)處理，接收數(shù)據(jù)，DTR即標(biāo)識(shí)是忙，，單片機(jī)依據(jù)DTR準(zhǔn)備或忙，發(fā)送或停止發(fā)送數(shù)據(jù)到打印機(jī)；當(dāng)DTR是空間，發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)DTR標(biāo)識(shí)狀態(tài)，停止發(fā)送，等候下一個(gè)狀態(tài)空間[9]。其圖3.4所表示序列。圖3.4打印機(jī)時(shí)序圖系統(tǒng)打印步驟圖3．5所表示。[10]相關(guān)程序以下：初始化程序：PRINT：MOVDPTR，#PDATA；指定打印命令入口地址MOVTMOD，#00100000B；T1工作在MODE2ORLPCON，#10000000B：波特率為4800MOVTHl，#0F3H；定時(shí)器T1初始值設(shè)定SETBTRl；開啟程序進(jìn)行發(fā)送SEND：MOVSCON，#11000000B；UART工作方法MOVSBUFA；打印JBCT1