1。3。1 课题研究目标

本课题的主要任务就是设计一个安全稳定可靠的基于单片机系统的列车区间运行信号采集系统，完成列车区间运行过程的仿真，重点集中于研究下位机部分，即模拟控制箱、ZPW-2000移频无节缘轨道电路、点灯电路方面的研究。该系统能够根据上位机部分发送的列车占轨信息调整轨道电路低频信息码，并采集现场的轨道电路和通过信号机等设备的状态，通过串口通信进行传输至上位机，实现列车区间运行状态的监控，达成上、下位机之间信息互通的功能。

1。3。2 课题研究要求

本课题的研究是基于6区段轨道电路设备（发送器、接收器、衰耗盘）及6区段轨道电路的通过信号机电灯电路继电器组合进行研究。具体要求如下：

1、采用单片微机系统为控制器；

2、列车运行区间采用ZPW-2000无绝缘轨道电路；

3、采用四显示区间自动闭塞；

4、上下位机间采用串行通信。

1。3。3 课题研究方法

要完成本课题的设计，首先需要利用专业的Protel软件画出原理图，再利用Keil C软件进行设计编程，最后利用Proteus软件进行仿真，再焊接电路板，烧写软件，以此完成整个系统的设计。

在利用PROTEL软件画原理图的过程中，首先要考虑最小系统的设计，最小系统是指单片机、晶振电路和复位电路组成的最小单片机系统。单片机系统的设计是整个硬件部分设计的核心，单片机系统就像人类的大脑一样，需要控制整个硬件部分，它要完成与上位机之间的串口通信、采集现场继电器的状态以及控制移频轨道电路的低频发码频率，因此它处于举足轻重的地位。此外，还需特别关注研究的是接口电路设计，它作为信号的传输纽带，在实现整个系统功能中也是非常重要的。接口电路要能够读取6区段轨道电路继电器的状态、将上位机的控制信息发送至轨道电路，控制轨道电路的低频码。

在利用PROTEL完成原理图的绘制后，利用KEIL C进行软件编程，此处将采用汇编语言进行编程。在编程过程中，首先编写主程序，再分别对子程序进行编程。

在硬件部分和软件部分都成功完成后，运用PROTEUS软件进行仿真，在仿真的过程中，要注意将KEIL C 编译出的HEX文件加载在单片机上进行仿真。

综上，完成整个系统的设计工作。

1。3。4 论文的主要内容

第一章是绪论部分，主要介绍了课题的研究目的和意义及课题国内外研究情况等，并且给出论文的主要内容和组织架构等。

第二章分析了列车模拟运行控制系统的系统结构和各组成部分的功能介绍，以及实验室现有实验条件的介绍和三显示、四显示、自动闭塞方式的简单介绍。

第三章分析了本文重点研究的模拟控制箱，介绍了它的工作原理，以及模拟控制箱硬件部分设计和软件部分设计的分析。

第四章对设计好的模拟控制箱进行仿真分析，对仿真结果进行分析讨论。文献综述

第五章总结了论文和毕业设计的主要研究工作和内容，并指出了论文需要改进之处。

2 列车运行控制系统

2。1 实验基础

本课题的研发是基于实验室现有设备条件，采用模拟列车运行与真实轨道电路设备相结合的方式，构建列车区间运行仿真系统。

现有的实验室条件有一段真实的轨道电路、感应线圈、车载主机、车载信号机以及轨道电路发送器、接收器和衰耗盘。而本课题的研究是要进行列车在6区段轨道电路上运行过程的信号采集和控制，一段真实轨道电路长度是1KM，实验室的空间无法容纳6段轨道电路，就实验室现有条件无法满足本课题的研究要求，因此需要建立一个列车运行模拟控制系统来对列车区间运行过程进行仿真，也就是本课题的研究目的。