基于单片机的铁路信号测试系统

系统的程序设 计，完全是基于单片机 的应 号 端 ，功 能切 换 。Ｐ ３ 口采 用第 二 功 能 ，定 时 器／ 计 数器 外部计 数脉 冲输入 ，外部数据 存 储 用 ，其 中包 括ｉ ／ ０口的控制 、定时 器、外 部 中 器 写／ 读 。采用Ｈ Ｘ ７ １ ２ 芯片完成测 阻。在设计程 断及寄存器的使用。 序测 量时 ，首 先选择测 试工作模式 ，在测量 的 ５ ． 结语 同时，程序执 行做 出判 断，不能超过 设定 的量 本系统 以单片机为 核心 ，以Ｈ Ｘ ７ １ ２ Ａ ／ Ｄ 转 程 ，然后跳转 到测量程序 ，在范 围内正常测试 换器芯片为数模转 换原件 ，Ｓ Ｄ — Ｓ Ｐ Ｉ 数据 存储 ，
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பைடு நூலகம்
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基 于单片机 的铁 路信 号测试 系统
西安工程 大学机 电工程 学院 薛世 润 高晓丁
【 摘要 】随着铁路信号的发展 ，为 了更好 的实现对铁路 系统中微 小电阻测量、补偿 电容测试 ，建立基于单 片机 的电阻电容测试 系统。 系统主要 由单 片机、 电阻测试模块、 电客 测试模块 ，电源模块、Ｌ Ｃ Ｄ显示模块、Ｄ Ｃ 转换模块、 串行 口模块 以及数据存储模块 组成。该系统测量精度高，可靠性好，实用性 良好。 【 关键 词】单片机 ；测试系统 ；电阻测量 ；电容测量
１ ． 引 言 编程 ，实现 对 电阻、 电容测 试的控 制 ，Ｌ Ｃ Ｄ 显 基 于 单 片机 的 铁路 信 号测 试 系统 ， 是根 示；采用 ２ ４ 位Ｈ Ｘ ７ ｌ ２ Ａ ／ Ｄ 转 换器芯 片；Ｒ Ｓ ２ ３ ２ 串 据现 场的实 际使用需要 而研制开发 的，可 以很 行 口通 讯频 率９ ６ ０ ０ ｂ ｉ ｔ ／ ｓ ；电源采用 线性稳 压 精确 的测试 电阻和补偿 电容 ，直接读 出 电阻阻 芯片Ａ Ｓ Ｍ Ｉ ｌ １ ７ ，供电 电压３ ． ３ Ｖ 、５ Ｖ 。 值 、电容容量 。接地线 电阻作为轨道 电路 的一 ３ ． 测试工作原理
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＭＣ Ｕ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｍａ ｌ ｌ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｅ ｎ ｓ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ ｎ ｉ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． Ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｅ ｄ
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Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ；ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ；ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ；ｃ ￣ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ａ ｎ ｃ ｅｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
ｏ ｆ ＭＣ Ｕ，ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ｅ ，ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｏ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍ ｏ ｄ ｌｅ ｕ ，ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｍｏ ｄ ｌ ｕ ｅ ，Ｌ Ｃ Ｄ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｍ ｏ ｄ ｌ ｕ ｅ ，ＤＣ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍ ｏ ｄ ｌ ｕ ｅ ，ｓ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｐ ｏ ｒ ｔ ｍ ｏ ｄ ｌ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ ｄ ａ ｔ ａ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｍｏ ｄ ｌ ｕ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ 曲
试。
个重 要参数 ，为了保证通 信、信号 设备及人 员 采用Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２ 单片机 ，２ Ｏ 引脚为接地端 ， 安全 ，要求通信 、信号 设备的地线接地 电阻必 ４ ０ 引脚为 电源端 ，３ １ 引脚需要接 到 电位使 单片 须达标 ，控制在 一定范 围内。补偿 电容 可 以弥 机选 用 内部程序 存储器 ，ｌ ８ 、１ ９ 引脚接上 一个 补 电容不足 ，抵 消钢轨感性 ，使钢轨 阻抗尽可 １ １ ． Ｏ ５ ９ ２ 姐ｚ 的晶振 为单片机提供 时钟信号 ，第 能呈 阻性负载 ， 以保证轨道 电路 的传输 距离和 ９ 引脚 为复位 引脚 ，单 片机 只有满 足这 些才 能 机车信号系统 的可靠性 。 正常 工作 。利 用 Ｐ ２ 口作为 数 据读 写 ，片 选信
并且显示 结果 ，按 “ 确 定 ”键后数据存 储 。测 阻电路如图３ 所示。 ４ ． 系统软件设计 基 于单 片机的测试系统 ，在Ｋ ｅ ｉ ｌ 环境下 ， 由主程 序 、Ａ ／ Ｄ 转换 子程序 、时钟 芯片程序 、 数据存储程 序等部分 子程 序组成 。主程 序完成 各个子程序 的上 电初始化 ， 以及实 际控 制各个 功能模块 的正常工作 。读 写、存储产生 程序设 计根据测量 的接地 电阻，补 偿 电容 的属性，来 不断循环延 时 ，并且通过 单片机来控制 完成测
２ ． 系统总体结构 基 于单片机 的铁 路信号测试系 统的软件流 程 图如图ｌ 所示 ，硬件框 图如图２ 所示 。系统的 工作过程 ：启动测试 系统 ，上电或复位 ，系统 进 行初始 化 ，完成 初始化后 ，选择工作模 式 ， 电阻测试 或者 电容测 量 。通过Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ２ 单片机