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基于嵌入式系统的高压不对称脉冲轨道信号发生器设计
| 论文题名： | 基于嵌入式系统的高压不对称脉冲轨道信号发生器设计 |
| 关键词： | 轨道交通;信号发生器;微机监测;高压不对称脉冲;嵌入式系统 |
| 摘要： | 轨道交通当中信号微机监测是保障列车安全运行的重要依据，近年我国提出铁路信号微机监测向集中监测方向发展。高压不对称脉冲轨道电路在解决轨道分路不良问题上有其特有的先天优势，并且对于既有线路，不对称脉冲轨道电路可以与相敏轨道电路、移频轨道电路叠加使用，互不影响。微机监测设备调试、测试等都需要被监测设备的信号源，但受客观环境限制，多数情况下很难取得设备并获取信号源。 为了更好地研究高压不对称脉冲轨道电路在微机监测过程中的状态，本文依据铁路信号微机监测的需求，设计了基于嵌入式的高压不对称脉冲轨道信号发生器。可以补充高压不对称脉冲轨道信号发生器的缺失，同时可以帮助专业人员更方便地取得不对称脉冲轨道电路信号。 高压不对称脉冲轨道信号发生器围绕产生并控制不对高压不对称脉冲信号展开。设计选用ARM Cortex-M3内核的STM32F103RET6作为核心处理器，使用Prote199SE自行设计硬件电路各模块原理图，绘制、制作PCB信号板，焊接、调试最终完成一块完整的高压不对称脉冲信号发生器硬件电路板。使用的主要功能模块是DAC、CAN、定时器等;添加的外设有LED灯、数码管显示、拨码开关模块等;硬件编程使用库函数在Keil uVision4开发环境完成;在Microsoft VisualStudio开发平台下利用C＃语言编写上位机软件控制单元，与信号发生板之间通信并控制信号板输出状态;利用TJA1050 CAN总线驱动器配合USB-CAN接头，实现信号板与上位机软件之间的双向CAN总线通信，其中信号板电路CAN对外接口选用适用于工控机板卡形式的DB9接口。整个设计既可以给信号板通电令其单独工作，也可以从上位机接收指令工作，两种模式下都可以产生与实际不对称脉冲信号波形相同的模拟信号。 通过验证，本文设计的高压不对称脉冲轨道信号发生器能够产生符合要求的高压不对称脉冲信号;上位机软件成功与信号发生板通过CAN总线通信实现控制功能;信号发生板可以输出可被微机监测系统监测的真实信号;上位机软件可以将监测数据打包发送给监测站机，实现纯软件模拟。 |
| 作者： | 李根 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 戴胜华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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