电力机车弯道速度遥控—接收报警系统答辩PPT

毕业设计题目 ： 电力机车弯道速度遥控 接收报警系统 姓名： 学号： 班级： 应用电子技术教育 导师： 欢迎各位老师指导！ 2013年 5月 28日 摘要 本课题以最新推出的电力机车弯道速度遥控系统的核心 单片机接收控制系统为中心 ，以信号的发送和接收以及提示报警系统为辅助 ，设计了电力机车弯道速度遥控的信号发射系统 、信号接收系统 、 单片机接收控制系统和接收报警系统 。 本课题着重对其中的接收报警系统进行了详细的介绍 。 接收报警装置是以优质的单片语音录放电路作为语音报警系统 , 根据单片机接收到的不同位置的编码信号 ,使系统发出相应的语音报警信号进行报警 。 选题的目的意义 2008年 4月 28日，由北京开往青岛的 车第 9至第 17节车厢在弯道处脱轨的严重事故。 在电力机车弯道速度遥控系统中，报警系统是重要一环。它直接关系到电力机车进入弯道以后的安全问题。特别是出现故障时，该系统作出及时报警，提醒机车驾驶员快速制动，就能避免事故的发生。把乘客的生命财产损失降到最低程度。在安全的基础上科学的提高机车速度，就可以节省时间和燃料，提高列车运行效率。 国内外研究现状 及发展趋势 电力机车的普及和推广促进了该系统各项技术的突破 。但是根据网络资源以及相关资料调查 ， 类似本课题的项目在国内外还没有什么研究成果 。 本文设计的的接收报警装置是以 采用无线遥控发射 接收元件作为机车到达弯道的检测元件 ,以优质的单片语音录放电路作为语音报警系统 , 根据单片机接收到的不同位置的编码信号 ,使系统发出相应的语音报警信号进行报警 。 该装置具有结构简单 ， 便于维护 ，操作方便 ， 适应性强等优点 。 列车驾驶室安装上此装置后 ，就能迅速得知机车的运行现状并立即作出反应 。 基本上实现了智能化 ， 更人性化 。 系统的总体设计 根据以上对组成整个控制系统的各个功能模块大致的分析 ， 可以初步确定系统的总方框图 。 如图1所示 。 其中各个模块功能：弯道集成无线遥控发射系统安装于距离弯道 100公里处 ， 通过传感器获得列车将要到达弯道的信号 ， 并通过此处的信号发射系统向机车发出信号；无线遥控接收系统在收到信号后 ， 经处理送给 片机系统向报警系统发出报警控制信号；报警系统开始报警 ， 扬声器发出响声 ， 同时报警信号发射电路通过功放电路和选频网络把报警信号发射出去 ，提醒列车驾驶员及弯道附近人们机车将要通过弯道 ，确保了机车的安全运行 。 报警电路 1 2 3 4 5 6i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z a t e : 1 9 - M a y - 2 0 0 9 S h e e t o f F i l e : C : P R O G R A M F I L E S D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E E X A M P L E S M y D e s i g n .d d bD r a w n B y :T R I o l 0 1 5 3 . 7报警过程 其中 555定时器接成了一个低频多谐振荡器 ，其控制电压出入端 5脚与单片机 受 由电容 当 1时 ， 555输出脉冲的振荡频率较低 ， 当 0时 ， 555输出脉冲的振荡频率较高 。 该脉冲信号经隔置电容 扬声器将发出高 、 低交替的两种叫声 ， 同时 1加到发光二极管 达到声光同时报警的效果 。 报警信号采集 声音 、 红外线传感器的输出端分别接到图 5 由图 6可知 ， B， 94 当 0时 ，与写信号 图 6中 在 在其后沿启动转换 。 例如 ， 当输出地址为7实现对声音传感器输出的模拟量进行转换；输出地址 7实现对红外线传感器输出的模拟量进行转换 。图 6中 当 A 表示转换结束 ， 产生中断 。 在中断服务程序中 ， 将转换好的数据送到指定的存储单元 。 报警信号发射电路 1 2 3 4 5 6i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z a t e : 2 3 - M a y - 2 0 0 9 S h e e t o f F i l e : C : P R O G R A M F I L E S D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E E X A M P L E S M y D e s i g n .d d bD r a w n B y :V T 1F A 5 3 1V T 23 D A 9 2 33 D A 8 2 5 8R 1 21 7 790 21 1E Q 4E Q 5 01 010 22 32 633 427 730 662 862 / 4 5 p 82 322 45 / 2 3C 1 8 T 24 34720 前置功放单元是由三个功率放大晶体管组成的三级宽带放大器构成 ，具体电路见图 7所示 。 这三级总增益约 30输出功率 15 20W。 第一级由输入匹配网路和 其直流偏置电路组成 。 输入匹配网路由 型低通滤波型阻抗变换器 ， 它不但使输入端 50阻抗与第一级晶体管的基极阻抗 （ 低阻抗 ， 小于 50） 相匹配而且有抑制高次谐波的作用 ， 调整 同时 2对输入信号起分压作用 。 目的是通直流和去除高频交流 ， 以减少交流通过电源引起相互串扰 。 第二级由 3功放管及前后级间匹配网路 、 直流偏置电路组成 ， 工作在甲乙类 。 使第一级输出阻抗变换到第二级输入阻抗 ， 从而达到匹配 ， 同时 17也其分压作用 。 滤出 87 第三级由 放管及级间匹配网络及直流偏置电路组成 。工作在乙类状态 。 级间耦合匹配网络由 这是一节 调频信号经 3 分两路 :一路经输出匹配网络到末级功放；另一路从 16送至测量开关 ， 用做电流测量 ， 正常工作时电流在 输出匹配网络由 43、 这是一节 型低通滤波器的阻抗变换器 。 末级功率放大器 1 2 3 4 5 6i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z a t e : 2 3 - M a y - 2 0 0 9 S h e e t o f F i l e : C : P R O G R A M F I L E S D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E E X A M P L E S M y D e s i g n .d d bD r a w n B y : W 7 82 8150 2 6 p 0180 0 0 p 1300 282 4C 1 9126 8C 1 35 / 2 5 p 55 / 2 5 p 718 6390 833 0C 2 05 / 2 5 p 51 0 0 0 p F 50 末级功放根据输出功率不同，其输出电路不一样，根据广电总局的标准分为 30W、50W、 100W、 300前用全固态器件采用功率合成技术可以做到高达 30005000W。单管输出功率可达到 100 300W。如 00设计采用 50面分析其工作原理。 其输入阻抗为 50，电平为 50W，阻抗为50。所提供直流电压为 24V。原理图如图所示。 %786450 总 m a l mc l m 1c l mc m a x ）（ l m a % 公式 P=所以取导通角 =700， 0（ 700） =1（ 700） =700） =（ 700） = 总效率 考虑输出匹配网络和输出滤波器的插入损耗 末级晶体管的实际输出功率要求达到 为工程近似计算，可以认为集电极最小瞬时电压为饱和导通压降： 于是 其电压利用系数为： 匹配网络 宽带放大器和窄带放大器没有本质的区别，就晶体管工作状态以及集电极电路、偏置电路等而言，两者是完全一致的，区别仅在于输入、输出电路及级间匹配电路，即要实现宽带放大，必须采用宽带匹配网络。 在图中 8中 3组成输入回路匹配网络； 13组成输出回路匹配网络， 16、 通滤波器），其中 8 收二次谐波成分）， 2收三次谐波成分）； 整 之在额定功率输出时其导通角为 700左右（丙类工作状态）。 在这个电路中采用的定向耦合电路是传感器，它提供输出的入射功率和反射功率的测量和控制、保护电压。 作在宽频带，改变频率不用调整。 过桥式得出相应的入射和反射功率。当只考虑 调节 。同理当考虑 出一个与反射功率成正比的直流电压。而 。 报警信号发射电路小结 报警信号发射电路由高频功率放大器以及选频