毕业设计---基于单片机的对机车运行的监控设计

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1、目录 前言 1 1 绪论 2 1.1 列车运行监控系统在行业的应用 3 1.2 系统的基本结构 4 1.3 系统信息处理工作流程 4 1.3.1 列车号输入 4 1.4 设计的要求和目的 5 1.4.1 设计的基本要求 5 1.4.2 设计的目的 5 1.4.3 设计方案的确定 5 1.5 监控主机实现的功能 6 2 监控主机系统中核心芯片的选择 7 2.1 8097BH 芯片的主要特点 . 7 2.1.1 8097BH 是 16 位的单片机 7 2.1.2 A/D 转换器 7 2.1.3 脉宽调制 7 2.1.4 指令系统 8 2.1.5 计时器 8 2.1.6 高速输入/输出控制器. 8

2、2.1.7 输入/输出口. 8 2.1.8 中断源 9 2.1.9 监视定时器 9 2.1.10 全双工串行口. 9 2.2 引脚说明： . 10 3 监控主机电路中外围芯片的选择. 12 3.1 8097 系统及其总线上的外围芯片 12 3.1.1 可编程逻辑芯片. 13 3.1.2 地址锁存器. 14 3.1.3 总线驱动器. 15 3.1.4 发光二极管的驱动器. 16 3.1.5 程序存储器. 17 3.1.6 静态存储器. 18 3.1.7 日历时钟. 19 3.1.8 备用电池供电电路. 20 3.2 模拟及数字输入/输出接口电路设计 21 3.3 电源电压监视电路 . 23 3.

3、4 晶振电路 . 24 3.5 数字量输入板电路设计 . 26 3.5.1 光电隔离和电平转换电路. 26 3.5.2 并行输入口电路. 27 4 抗干扰分析. 28 4.1 单片机的各部分对干扰信号的反应 . 29 4.1.1 中央处理器 CPU . 29 4.1.2 特殊功能寄存器 SFR . 29 4.1.3 存储器 MEM . 29 4.2 软件补偿措施 . 30 4.2.1 主动初始化. 30 4.2.2 数据冗余化. 30 4.2.3 重复执行. 30 4.2.4 重要数据的保护和恢复. 31 4.3 电路各组成部分的抗干扰分析 . 31 4.3.1 输入输出通道. 31 4.3.

4、2 键盘接口. 32 4.3.3 复位电路. 33 4.4 单片机测控系统抗干扰设计 . 34 4.4.1 单片机测控系统的抗干扰措施. 34 4.4.2 软件抗干扰措施 . 35 4.5 单片机系统中的硬件抗干扰 . 37 4.5.1 抑制干扰源常用措施. 37 4.5.2 切断干扰传播途径措施. 37 4.5.3 提高敏感器件的抗干扰性能. 38 5 经济技术分析. 39 6 结论. 40 前言 近年来世界铁路在高速技术、重载技术、管理技术、安全技术和信息技术 等方面取得了重大进展。而加快我国铁路科技进步，实现铁路现代化，关键是科 技，基础在教育。提高电力机车的质量于性能，直接关系到我国铁路现代化的进 程。改革开放以来，我国高速增长的经济带动大量的铁路客流，加之近年来中国 旅游市场升温，出行人数连年翻增。越来越多的人乘坐列车就对电力机车的安全 性能要求也就越高，列车监控记录装置的作用越来越明显。它不仅能够根据机车 信号状态控制列车运行速度， 而且在设备出现故障时蜂鸣器发出警报声提醒工作 人员等等，明显的提高了列车的安全性能。电力机车运行监控记录装置，是一种 适用于装有移频，交