便携式铁路车辆信号模拟发生器

论文摘要

本文介绍了应用于铁路行车安全监测系统的专用装备在安装、维护、修理时应用的便携式配套仪器——铁路车辆信号模拟发生器的研制。重点讨论了对列车轴距、轴位、速度信号的模拟方法和实现原理。文章通过介绍仪器的设计思路和各单元硬件电路的设计过程与工作原理,重点介绍了单片机,液晶显示器,CPLD芯片,DC—DC变换器,GSM通信模块,短距离无线通信电路等主要关键器件在电路中的应用方法与经验。说明了单片机软件、CPLD编程、GSM编程和单片机无线通信模块软件设计过程。还介绍了针对仪器小型化所做的工作,及解决研制过程中遇到的问题的方法,并给出了样机的实验结果。随着铁路跨跃式发展进程,应用数字化技术、计算机技术、现代通信技术等先进技术,将为经济的发展带来巨大的社会与经济效益,也带来了更广泛的应用领域。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 当前中国铁路"THDS","TFDS"等安全监测系统
• 1.2 课题的来源及主要工作
• 1.3 国内外同类产品研究现状
• 1.4 本次任务对仪器的要求与技术难点
• 第二章 总体设计
• 2.1 铁路牵引机车、货车、客车车辆与车轮信号的相关特征
• 2.2 车辆信号模拟发生器要求产生的信号
• 2.3 仪器的框图及功能描述
• 第三章 信号模拟发生器的硬件设计
• 3.1 总体方案中采用的器件和电路模块
• 3.1.1 仪器核心CPU的硬件选择
• 3.1.2 CPU防死机处理的硬件处理
• 3.1.3 人机界面的选择
• 3.1.4 脉冲信号发生器的硬件选择
• 3.1.5 远程无线通信模块的选择
• 3.1.6 短距离无线通信模块的选择
• 3.2 硬件电路的详细设计方案
• 3.2.1 键盘电路设计原理
• 3.2.2 液晶显示器接口设计原理
• 3.2.3 信号输出电路设计原理
• 3.2.4 电源控制及变换电路设计原理
• 3.2.5 CPLD接口电路设计及编程
• 3.2.6 GSM模块接口设计
• 3.2.7 短距离无线通信电路设计
• 第四章 信号模拟发生器的软件设计及实现
• 4.1 信号模拟发生器软件总体设计
• 4.2 软件实现
• 4.3 GSM模块
• 4.4 短距离无线通信模块软件设计
• 第五章 工艺设计与测试
• 5.1 产品结构设计
• 5.2 功能测试
• 5.3 便携式仪器设计要点
• 5.3.1 缩小体积、减轻重量、方便携带
• 5.3.2 电池供电
• 5.3.3 结构设计中的EMC措施
• 结束语
• 致谢
• 参考文献