CTCS点式应答器系统-LEU与可变信息应答器的研究

论文摘要

CTCS点式应答器系统是中国自己开发的列车控制系统,本论文所研究的课题是CTCS的地面子系统。目标是设计符合要求的道旁电子单元（LEU）与可变信息应答器。LEU将列车控制中心发送的控车指令处理后经过可变信息应答器及时地传给车载设备,实现对高速列车的自动控制。本文在对CTCS列控系统功能及原理理解的基础上,设计了符合我国铁路现状的LEU和可变信息应答器。解决了以下关键技术:1、采用独立的接收模块,实现了列控中心点灯接口与RS-485接口的兼容;2、采用CPLD开发设计编码模块,提取报文并编成曼彻斯特码,完成远距离发送;3、设计了记录模块,实现了对LEU工作过程的监控;4、设计了可变信息应答器的接口板,解决了可变信息应答器的输入信号与调制模块的衔接问题;5、完成了相关软件的设计;本文采用了接收模块,编码模块,记录模块组合的方式设计了LEU,它具有564.48kbps高速传输和不小于3km远距离发送报文的功能,并且能同时控制四路不同的可变信息应答器。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 LEU与可变信息应答器工作原理
• 第二章 设计方案
• 第三章 接收模块设计
• 3.1 铁路信号简介
• 3.1.1 点灯信号
• 3.1.2 RS-485信号
• 3.2 接收模块工作过程
• 3.2.1 点灯接口形式工作原理
• 3.2.2 RS-485接口工作原理
• 3.3 关键问题设计
• 3.4 器件选型
• 3.4.1 防雷器件
• 3.4.2 Max485
• 3.4.3 光耦隔离设计
• 3.4.4 单片机DS89C420
• 3.5 接口及协议
• 3.5.1 LEU接口
• 3.5.2 通讯协议
• 3.5.3 报文定义与生成
• 3.6 接收软件设计
• 3.7 小结
• 第四章 编码模块设计
• 4.1 编码模块工作过程
• 4.2 器件选型
• 4.2.1 单片机选型
• 4.2.2 CPLD选型
• 4.2.3 EEPROM选型
• 4.3 曼彻斯特码生成
• 4.3.1 曼彻斯特码特点
• 4.3.2 编码的硬件实现
• 4.4 CPLD与Xilinx ISE开发
• 4.4.1 功能介绍
• 4.4.2 开发平台介绍
• 4.4.3 CPLD开发流程
• 4.5 放大模块设计
• 4.6 程序设计
• 4.7 小结
• 第五章 记录模块设计
• 5.1 记录模块工作过程
• 5.2 报文处理模块
• 5.3 EEPROM存储模块
• 2C总线协议'>5.3.1 I²C总线协议
• 5.3.2 AT24C256介绍
• 5.4 时间产生模块
• 5.4.1 DS1302的寄存器
• 5.4.2 DS1302工作原理
• 5.4.3 软件设计
• 5.5 LCD显示
• 5.5.1 原理介绍
• 5.5.2 1602指令介绍
• 5.5.3 LCD液晶模块硬件电路图
• 5.5.4 程序设计
• 5.6 PC通讯接口
• 5.7 小结
• 第六章 可变信息应答器设计方案
• 6.1 可变信息应答器与固定信息应答器的比较
• 6.2 C接口介绍
• 6.3 C接口硬件设计
• 6.3.1 滤波器设计
• 6.3.2 整流电路设计
• 6.3.4 电压调节电路
• 6.4 小结
• 第七章 组装调试
• 第八章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 在学期间取得的研究成果
• 个人简介