1.1 课题研究背景和意义1

1.2铁路信号灯控制系统的国内外发展状况-1

1.3铁路信号灯监测系统的研究现状- 3

1.4本论文的工作与内容安排 3

2 铁路信号灯状态监测系统总体设计-5

2.1铁路信号灯状态监测系统特点分析-5

2.2系统的硬件设计方案-5

2.3本章小结9

3 铁路信号灯状态监测系统的电路设计 10

3.1系统的总体电路分析10

3.2室内主控制器的设计12

3.3数据采集装置的电路设计- 20

3.4灯丝转换器的设计-22

3.5系统的稳定性设计-23

3.6本章小结-25

4 铁路信号灯状态监测系统的软件设计-26

4.1系统总体软件设计-26

4.2中央控制器软件设计26

4.3数据采集装置的软件设计27

4.4 灯丝转换电路软件设计28

4.5 RS485软件设计29

4.6软件可靠性分析-32

4.7本章小结32

5 总结33

附录-34

参考文献-36

致 谢38

图清单

图序号 图名称 页码

图2-1 铁路透镜式色灯信号机结构 5

图2-2 铁路信号灯状态监测系统的框图 7

图3-1 铁路信号灯状态监测系统的总体结构框图 9

图3-2 嵌入式芯片所使用的电源的电路框图 11

图3-3 嵌入式芯片结构框图

图3.4 主控制器的结构框图

图3.5 单片机最小系统结构框图

图3.6 单片机最小系统电路图

图3.7 看门狗电路连接图

图3.8 实时时钟模块的电路框图

图3.9 实时时钟模块的电路连接图

图3.10 外部数据扩展电路结构框图

图3.11 外部扩展芯片8255管脚分布

图3.12 RS485通讯模块框图

图3.13 RS485通信模块电路图

11

图3-4 室内主控制器的结构框图 12

图3-5 单片机最小系统结构框图

13

图3-6 单片机最小系统电路图

14

图3-7 看门狗电路连接图

14

图3-8

实时时钟模块的结构框图 15

图3-9 实时时钟模块的电路连接图 16

图3-10 外部数据扩展电路结构框图

17

图3-11

分布RS485通讯模块框图 18

图3-12 RS485通信模块电路图

19

图3-13 I/O口扩展芯片8255管脚分布图

20

图3-14 液晶显示器和打印机的电路图

21

图3-15

采集装置的结构框图 22

图3-16 数模转换电路结构框图 23

图3-17 数码管电路框图 23

图3-18 灯丝转换器的电路原理图