基于CAN总线的有轨电车信号系统功能仿真毕业设计论文 ㊣ 精品文档 值得下载

根据总线通信速度适当调节，般在西南交通大学本科毕业设计论文第页之间，这里选用的电阻。

模块的设计原理电路图如下图单片机主控部分图通信模块部分西南交通大学本科毕业设计论文第页图显示模块部分图温度采集模块部分西南交通大学本科毕业设计论文第页软件设计系统软件设计模块的系统软件设计由单片机的初始化的初始化及的接收发送和数据显示组成。

系统初始化显示模块初始化接收数据发送数据图系统软件设计图初始化对进行初始化主要是通过对中断使能寄存器输出控制寄存器命令寄存器写入相应的控制字，从而确定的工作方式。

在对的各个寄存器写入控制字时，要使处于复位模式下。

在本设计中，不用时钟系统，采用模式，波特率设置为。

西南交通大学本科毕业设计论文第页开始置位复位请求设置时钟分频器设置接收代码，屏蔽寄存器设置总线定时器，输出控制器清零复位请求结束图初始化流程图数据发送的数据发送都是根据协议规范自动完成的，无需设置其它条件。

首先由将要发送的报文存储到发送缓冲器中，并置位命令寄存器中的发送请求标志位。

数据接收本设计中以中断方式读取接收缓冲器中的值，每发生次中断，即中断寄存器为，读取次缓冲区的值。

将全部值读取后，释放缓冲寄存器，将中断使能寄存器置位，读取结束。

本章小结总线的通信设计技术较为成熟，总线的控制器和收发器也有很多种，而且还有独立的和体的可供选择，这样使得整个设计更为简单易行。

本文选择了独立的控制器，选择作为控制器物理接口与总线节点连接的收发器。

在软件设计过程中遇到了些问题，如的数据接收是采用查询方法还是中断方法，的波特率设置值，这些都是需要深入思考的问题。

西南交通大学本科毕业设计论文第页第章道口信号控制系统功能仿真道口信号控制系统系统简介道口信号控制系统主要由车地通信环设备交通控制模块进路表示器及道口安全控制模块组成，主要实现如下功能列车接近道口和离开道口的探测提供多种优先策略模式与交通信号机控制器接口功能道口区域监测与控制。

系统框图有轨电车道口信号控制系统操作步骤如下检测器检测到列车接近，向道路交通信号控制系统输出到达信号触发信号优先功能道路交通信号控制系统根据优先策略控制道路交通信号灯通过检测道路交通信号控制系统相关相位的输出状态，控制有轨电车信号机有轨电车司机根据有轨电车专用信号机显示进行驾驶。

西南交通大学本科毕业设计论文第页图信号优先控制系统框图系统仿真设计结构图在仿真设计中，为简化系统结构，便于观察，我们用带温度传感器的模块模拟道口检测设备，通过温度的变化来模拟列车的状态，用带有红黄绿三个灯的模块模拟有轨电车信号灯，用带显示屏的模块模拟调度中心，大体构成了有轨电车道口信号控制系统。

在模拟有轨电车信号控制系统功能的过程中，我们根据有轨电车的两种通过方式，设计了绝对优先通过方式和相对优先通过方式，仿真设计结构图如下绝对优先温度传感器绝对优先信号灯显示屏平常状态，红灯亮有轨电车到达，亮绿灯有轨电车离去，亮红灯温度变化控制命令通过方式信号显示图绝对优先示意图西南交通大学本科毕业设计论文第页相对优先温度传感器相对优先信号灯显示屏平常状态，红灯亮有轨电车到达，黄灯闪烁黄灯闪烁次，亮绿灯有轨电车离去，亮红灯温度变化控制命令信号显示通过方式图相对优先示意图道口信号控制系统功能仿真功能模块微控制器总线收发器总线控制器显示屏微控制器总线收发器总线控制器温度传感器微控制器总线收发器总线控制器信号灯调度中心检测设备信号机总线总线总线图功能模块示意图西南交通大学本科毕业设计论文第页带显示屏的模块模拟调度中心调度中心可实时监视有轨电车运行状态及发送调度命令给信号控制系统，起着至关重要的作用。

显示屏可以显示有轨电车到达时的状态监测，通过温度传感器将监测信号传输到调度中心，调度中心接收到列车到达信号，控制道口的信号灯点亮相应信号灯光。

带灯的模块模拟信号机显示信号机的显示是通过接收调度中心下达的信号控制命令而执行的，本身不具备自动控制信号的功能。

在模拟设计过程中，我们将温度传感器的检测温度升高，道口检测设备检测到有轨电车到达，并将列车到达信号传输给调度中心，接收到调度中心发送的开放信号命令，点亮相应的允许信号。

当温度传感器温度下降后，道口检测设备控制信号灯点亮禁止信号。

带温度传感器的模块模拟道口检测设备有轨电车的道口检测设备通常为计轴设备或是无线射频检测，在模拟设计过程中，用温度传感器模拟道口检测设备，通过在上显示温度的实时变化值来确定有轨电车的当前状态。

当道口检测设备检测到温度大于度时，表示有轨电车到达道口当检测到温度小于度时，表示有轨电车从道口离去。

模拟调度中心与道口检测设备之间的通信利用温度传感器的实时传输原理，将温度实导。

作者聂富春二零四年六月于大板楼西南交通大学西南交通大学本科毕业设计论文第页参考文献王力新型有轨电车的信号系统铁道通信信号薛洪峰现代有轨电车信号控制关键技术研究北京交通大学，巫伟军有轨电车系统特点及应用前景研究铁道标准设计，薛美根，杨立峰，程杰现代有轨电车主要特征与国内外发展研究城市交通，孙吉良现代有轨电车信号系统及技术关键的研究铁路通信信号工程技术张伟，霍建振基于的总线通信模块设计自动化技术与应用满庆丰总线的应用与发展电子技术应用张明轩，胡卓敏基于的总线点对点通信模块设计电子元器件应用刘康平，林元新总线原理与实例介绍现代制造技术与装备百科总线，时快捷的传输给调度中心，以便检测有轨电车是否到达。

若列车到达，将列车到达信息传送给调度中心，调度中心根据有轨电车的通过方式发送控制信号灯的命令，点亮信号灯相应灯光，列车根据信号灯指示行车。

有轨电车通过方式模拟当有轨电车通过与道路交通交叉的道口时，分为两种通过方式，种是绝对优先通过，另种是相对优先通过。

绝对优先通过是指当列车到达道口，信号灯点亮允许信号，列车直接通过道口。

相对优先是指当列车到达道口，信号灯点亮等待信号，列车等待，当信号灯点亮允许信号后，列车才可通过。

在模拟过程中，我们必须保证温度的实时传输及调度中心的及时处理。

当检测到列车到达，总线将到达信息传送给调度中心，调度中心的显示屏同步显示列车到达状态。

调度中心根据列车到达状态发送相应的控制命令到信号灯控制器中，控制器执行操作命令点亮相应的信号灯光。

西南交通大学本科毕业设计论文第页绝对优先模拟正常状态下，路口点亮禁止灯光红灯，如图所示图常态亮红灯道口检测设备检测到列车到达，关闭红灯，点亮允许灯光绿灯，如图所示图列车到达亮绿灯西南交通大学本科毕业设计论文第页列车离去，关闭允许灯光，点亮禁止灯光红灯，如图所示图列车离去亮红灯相对优先模拟在模拟相对优先通过时，我们需要加入列车等待信号黄灯，等待时间视具体情况而定，在这里我们设计黄灯闪烁次的时间为等待时间。

模拟步骤如下正常状态下，路口点亮禁止灯光红灯，如图所示图常态亮红灯西南交通大学本科毕业设计论文第页道口检测设备检测到有轨电车到达路口，关闭红灯，黄灯闪烁，表示等待信号，列车等待通过，如图所示图列车到达黄灯闪烁当黄灯闪烁次后，关闭黄灯，自动点亮允许灯光绿灯，列车通过，如图所示图亮绿灯列车通过西南交通大学本科毕业设计论文第页列车离去，点亮禁止灯光红灯，如图所示图列车离去亮红灯西南交通大学本科毕业设计论文第页第章总结与展望总结通过利用总线技术模拟有轨电车的道口信号控制系统处理过程，我们可以得出以下结论是有轨电车的道口信号控制系统不同于大铁上的信号控制系统，它与路面的交通信号灯有定的制约关系。

二是有轨电车的道口信号控制系统是种实时快速方便的信号控制系统，它能根据检测到的列车状态来控制信号灯的显示。

三是有轨电车的通过方式与许多的城市轨道交通工具的不同，它因交叉道口等级的不同，分为绝对优先通过和相对优先通过两种方式。

在本设计中，介绍了有轨电车的发展及现状，并描述了有轨电车的系统组成，运用总线作为道口信号控制系统的通信传输渠道，模拟了有轨电车在道口的两种通过方式，本论文做了以下几个方面的工作将总线运用于信号控制系统总线最早被用于汽车制造业中的微控制器通信，在汽车的各部件之间形成电子控制网络。

它的实时高效的传输特点受到很多行业的青睐，如工控制药医疗等行业都已慢慢运用到总线。

有轨电车的道口信号控制系统也是个需要高效快速传输实时信息的系统，我们利用总线的特点将它运用于道口信号系统的数据的收发命令信息的传送。

这样不仅有成熟先进的实例可作参考，而且总线协议也是世界上唯的现场总线的标准协议，有便于设备的通用设计。

道口检测设备模拟有轨电车的道口检测设备通常有计轴和轨道电路，无线射频，但在总线的传输过程中模拟有轨电车的到达就显得不试用，所以用温度传感器来代替了这些常用的检测设备。

通过让外界环境的温度升高来模拟有轨电车的到达，使仿真更易设计实现。

道口信号控制系统模拟实现在模拟有轨电车到达的这个环节，我们设计了两种不同的有轨电车通过方式，种是绝对优先通过，种是相对优先通过。

绝对优先通过方式保证有轨电车通过路口的优先权，即当有轨电车到达时优先满足有轨电车通过的条件而相对优先通过方式则考虑有轨电车与其他道路车辆的运行路口等级，当列车到达路口时，根据相对优先策略，为尽可能减少西南交通大学本科毕业设计论文第页车辆的等待时间而采取较合理的路口信号控制方式。

未来展望有轨电车虽然以其现代化的车身和人性化