基于數字傾角傳感器的線(xiàn)路電子檢測尺工作原理及硬件設計
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線(xiàn)路道岔電子檢測尺的使用
在使用線(xiàn)路道岔電子檢測尺進(jìn)行測量時(shí)，線(xiàn)路道岔電子檢測尺的左端緊挨著(zhù)鋼軌的一側，另一端用螺旋器移動(dòng)中心軸使之接觸鋼軌另一側，按下鍵盤(pán)上的確認鍵后，該系統便會(huì )很精確地將需要的數據測量出來(lái)。測量完成后按下保存鍵便可保存該點(diǎn)的數據。通過(guò)RS232與PC機連接后可獲取所測量點(diǎn)的所有信息。
抗震動(dòng)、防沖擊的結構設計
由于線(xiàn)路道岔電子檢測尺輕巧便攜，因此也很容易產(chǎn)生碰撞、跌落。為了讓系統可靠地工作，應避免震動(dòng)、沖擊直接作用到傳感元件上，因此在設計結構上采取了金屬盒裝的結構。將控制裝置緊固安裝在金屬盒內，僅留外部接口、液晶顯示屏和鍵盤(pán)在金屬盒外，避免內部元件直接受外部沖擊、碰撞，提高了器件抗沖擊能力。
系統的編程
采用Silicon Laboratories IDE集成編輯、編譯、仿真、下載軟件包，用C語(yǔ)言進(jìn)行軟件編寫(xiě)。系統通電后，首先要對單片機進(jìn)行初始化，包括單片機的I/O端口和交叉開(kāi)關(guān)、定時(shí)器的初始化、兩個(gè)串行通訊口的初始化，液晶顯示器的初試化等。整個(gè)程序由器件初始化程序、液晶顯示器的初試化程序、串行口中斷程序、外部中斷0處理程序、顯示程序、鍵盤(pán)掃描處理程序、軌距和水平計算程序程序、萬(wàn)年歷時(shí)鐘芯片DS1302讀寫(xiě)程序、EEPROM AT24C512讀寫(xiě)程序等組成。
部分源代碼程序如下：
位移測量傳感器過(guò)零信號中斷入口程序
void Init0_ISR() interrupt 0 // 外部中斷0，邊沿觸發(fā)
{
uchar distance_flag; //位移測量傳感器運動(dòng)方向標志保存字
SFRPAGE=0x01;
TMR3H=0; //過(guò)零點(diǎn),復位計數器為零.
TMR3L=0;
P05=1;
distance_flag=P0;
distance_flag=distance_flag0x20; //位移測量傳感器B信號腳
if(distance_flag==0)
{
distance_positive_flag=0;//位移測量傳感器運動(dòng)方向標志位為0表示負方向運動(dòng)
}
else
{
distance_positive_flag=1; //位移測量傳感器運動(dòng)方向標志位為1表示正方向運動(dòng)
}
}
向數字傾角(角度)傳感器發(fā)送命令子程序
void sendserial(unsigned char *senddata,unsigned char len2)
{
uchar i;
ES0=0; //禁止中斷 for(i=0;i
{
SFRPAGE=0x00;
SBUF0=*(senddata+i); //將數據送出
while(TI0==0); //發(fā)送標志位是否產(chǎn)生
TI0=0;
}
ES0=1; //允許中斷
}
結語(yǔ)
線(xiàn)路道岔電子檢測尺從方案的調研、論證和選取及電路的設計、軟件的控制等各個(gè)環(huán)節，都充分考慮外界環(huán)境的各種可能的情況，對鋼軌軌距、水平度實(shí)現了高精確數字化測量，可以起到提前排除因軌道變化引起的行車(chē)安全隱患。該裝置的準確性和高速測量提高了鐵路的安全性，并降低了員工的勞動(dòng)強度。
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