基于STC12C的铁路信号半自动闭塞光缆传输器设计

该设备的输出为DC24 V电源，驱动现场的ZXJ或者FXJ继电器，为了防止电子产品故障而引起的错误输出，输出部分采用了安全与门电路。对于数字电路来讲，当发生故障时一般表现出固定的高电平1或者固定的低电平0，为了提高整个系统的安全性，把正常的方波信号作为正常的工作信号，2路CPU正常工作时分别产生各自的方波信号，通过安全与门产生一个直流电压驱动继电器。如果任何一路方波电路中有元器件故障而没有方波信号，就不会产生直流电压。这就保证了输出的直流电压不会是错误输出。电路原理图如图3所示。


3 软件设计

本系统的软件设计使用的是编程较为直观的C语言，开发平台使用的是keil uvision4集成开发环境。根据系统功能要求，软件设计可分为采集、通信以及驱动几个部分实现，分别介绍如下：

1)通信

通信部分主要完成2个车站之间的数据交换以及对通信通道的检测，通信有2个通道冗余备份，每250 ms通信一次；

2)采集

采集部分主要完成对现场正负脉冲电压信号的采集，并用单片机的外部中断0(INT0)和外部中断1(INT1)作为单片机的输入，当单片机有中断输入时启动中断响应程序，将代表正脉冲或者负脉冲的数字信号发送至对方车站；

3)驱动

驱动部分主要是将收到的数字信号还原为脉冲电压，根据不同的脉冲，输出不同极性的脉冲。驱动部分的程序框图如图4所示。


4 结束语

基于STC12C5A60S2单片机的铁路信号半自动闭塞光缆传输器经过反复试验、测试，工作稳定，通信可靠，满足故障导向安全的原则，并且通过了铁道部组织的常温、高低温、恒定湿热、电磁兼容、软件测试、专家评估等测试，成为解决半自动闭塞区间电缆故障的设备。