一種四線制單動(dòng)道岔控制電路模擬仿真演示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種演示裝置，尤其是涉及一種四線制單動(dòng)道岔控制電路模擬仿真演示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]城市軌道交通系統(tǒng)作為現(xiàn)今大力發(fā)展的主流公共交通方式，以其快捷高效，舒適便利，安全可靠等多個(gè)優(yōu)點(diǎn)正受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注和青睞。而信號(hào)系統(tǒng)作為確保行車安全和提高運(yùn)行效率的設(shè)備，更是極為關(guān)鍵。信號(hào)設(shè)備有很多種，而道岔正是其中之一。道岔是一種使機(jī)車車輛從一股道轉(zhuǎn)入另一股道的線路連接設(shè)備。四線制單動(dòng)道岔控制電路廣泛運(yùn)用于鐵路以及城市軌道交通道岔控制中，是一種較為典型的道岔控制電路。四線制單動(dòng)道岔控制電路是每一名城市軌道交通通信信號(hào)專業(yè)學(xué)生必須掌握的內(nèi)容。在以往的教學(xué)中只能通過(guò)電路圖和教師的講解來(lái)進(jìn)行教學(xué)，教師講解費(fèi)力，學(xué)生沒(méi)有直觀的印象，且不容易理解。如何更加生動(dòng)形象地表現(xiàn)道岔動(dòng)作中從按下按鈕到給出表示的每一步，以及對(duì)應(yīng)每個(gè)繼電器和電機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。同時(shí)加深學(xué)生的記憶，方便教師授課，是一個(gè)值得思考的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種教學(xué)效果好、外觀直接，界面清晰、成本低、易推廣的四線制單動(dòng)道岔控制電路模擬仿真演示裝置。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種四線制單動(dòng)道岔控制電路模擬仿真演示裝置，集成在PCB電路板上，用于教學(xué)演示，該系統(tǒng)包括電源、按鈕以及分別與電源連接的第一單片機(jī)控制組件、第二單片機(jī)控制組件和表示燈，所述的第一單片機(jī)控制組件和第二單片機(jī)控制組件通過(guò)UART線路進(jìn)行通信，所述的表示燈分別與第一單片機(jī)控制組件和第二單片機(jī)控制組件連接，所述的按鈕與第一單片機(jī)控制組件連接。
[0006]所述的第一單片機(jī)控制組件包括第一單片機(jī)以及依次連接的按鈕觸發(fā)電路、表示燈電路和監(jiān)控電路，所述的按鈕觸發(fā)電路分別與電源和按鈕連接，所述的第一單片機(jī)分別與電源、按鈕觸發(fā)電路、表示燈電路和監(jiān)控電路連接，所述的表示燈電路與表示燈連接。
[0007]所述的第二單片機(jī)控制組件包括第二單片機(jī)、岔道啟動(dòng)繼電器復(fù)式電路以及依次連接的轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部電路、電動(dòng)機(jī)流水燈電路、岔道啟動(dòng)繼電器電路、定反操繼電器電路和定反表繼電器電路，所述的第二單片機(jī)與電源連接，所述的岔道啟動(dòng)繼電器復(fù)式電路分別與電動(dòng)機(jī)流水燈電路和岔道啟動(dòng)繼電器電路連接，所述的電動(dòng)機(jī)流水燈電路分別與電源和表示燈連接。
[0008]所述的電源包括依次連接的鋰電池充電電路、鋰電池和升壓電路，所述的升壓電路分別與表示燈、第一單片機(jī)控制組件和第二單片機(jī)控制組件連接。
[0009]所述的第一單片機(jī)為STC89C51RC-401-LQFP44型單片機(jī)。
[0010]所述的第二單片機(jī)為STC89C51RC-401-LQFP44型單片機(jī)。
[0011]所述的按鈕為自復(fù)式貼片按鈕，包括道岔操作按鈕、反位操作按鈕和定位操作按鈕。
[0012]所述的表示燈包括定位表示燈、反位表示燈、流水燈、定表表示燈和反表表示燈。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]一、教學(xué)效果好:由于市場(chǎng)上還沒(méi)有一種手持式的四線制教學(xué)電路系統(tǒng)，這套仿真系統(tǒng)可以很好的輔助老師上課使用，減輕老師的教學(xué)壓力。
[0015]二、外觀直接，界面清晰:把四線制電路顯示的完整透徹，而且該系統(tǒng)的操作簡(jiǎn)單，重復(fù)使用率大，學(xué)生很容易上手，能夠很好的提升學(xué)生對(duì)這塊知識(shí)的理解運(yùn)用。
[0016]三、成本低、易推廣:本設(shè)計(jì)的整體生產(chǎn)成本低，整套系統(tǒng)用到的控制芯片便宜實(shí)用，極大降低了生產(chǎn)的難度，便于工廠批量生產(chǎn)，便于市場(chǎng)推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為四線制單動(dòng)道岔控制電路仿真演示系統(tǒng)控制顯示電路圖。
[0019]圖3為四線制單動(dòng)道岔控制電路圖。
[0020]圖4為四線制道岔控制電路工作流程圖。
[0021]其中:11、第一單片機(jī)，12、按鈕觸發(fā)電路，13、表示燈電路，14、監(jiān)控電路，21、第二單片機(jī)，22、轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部電路，23、電動(dòng)機(jī)流水燈電路，24、岔道啟動(dòng)繼電器電路，25、定反操繼電器電路，26、定反表繼電器電路，27、岔道啟動(dòng)繼電器復(fù)式電路，31、鋰電池充電電路，32、鋰電池，33、升壓電路。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]實(shí)施例:
[0024]如圖1-3所示，第一單片機(jī)11采用STC89C51RC-401-LQFP44型號(hào)，該單片機(jī)主要控制表示燈電路13、操作按鈕觸發(fā)電路12以及道岔所處位置的監(jiān)控電路14。接通總電源后，仿真系統(tǒng)默認(rèn)處于定位狀態(tài)，通過(guò)同時(shí)按壓道岔操作按鈕以及反位操作按鈕，仿真系統(tǒng)反位電路開(kāi)始工作；當(dāng)反位電路工作完畢之后，反表繼電器勵(lì)磁吸起，道岔處于反位狀態(tài)，此時(shí)可以同時(shí)按壓道岔操作按鈕以及定位操作按鈕，仿真系統(tǒng)定位電路開(kāi)始工作，觸發(fā)按鈕采用自復(fù)式貼片按鈕，只有同時(shí)按下道岔操作按鈕以及定位操作按鈕，電路才可以工作，該種方式可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制道岔轉(zhuǎn)換。當(dāng)轉(zhuǎn)轍機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第二單片機(jī)21通過(guò)UART串口發(fā)送轉(zhuǎn)換開(kāi)始命令給第一單片機(jī)11，第一單片機(jī)11接受命令后，控制定位，反位表示燈同時(shí)熄滅，斷表示；當(dāng)轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換完畢時(shí)，第一單片機(jī)11接受來(lái)自第二單片機(jī)21的道岔轉(zhuǎn)換完畢命令后，控制定位或反位表示燈亮起，給出表示。監(jiān)控電路14共4組，每?jī)山M監(jiān)控一種狀態(tài)，當(dāng)仿真系統(tǒng)處于定位或反位正常轉(zhuǎn)換過(guò)程中，電機(jī)流水燈電路23正常工作，如果，第一單片機(jī)11檢測(cè)到轉(zhuǎn)轍機(jī)沒(méi)有正常工作，該組電機(jī)流水燈電路23將同時(shí)閃爍，給出錯(cuò)誤提不。
[0025]第二單片機(jī)21采用STC89C51RC-401-LQFP44型號(hào)，主要由3組74HC563芯片和ULN2803達(dá)林頓陣列，以及一組SN74HC138譯碼芯片，6個(gè)0603的Ik排阻配合外部電路。第I道岔啟動(dòng)繼電器(IDQJ) —共有3組繼電器節(jié)點(diǎn)和I組線圈組成，每組節(jié)點(diǎn)分為前后兩部分，每部分三個(gè)LED用燈表示，所有I道岔啟動(dòng)繼電器的前節(jié)點(diǎn)由B單片機(jī)的三條信號(hào)線經(jīng)過(guò)ULN2803輸出控制，所有后節(jié)點(diǎn)由B單片機(jī)同樣的這三條信號(hào)線經(jīng)過(guò)74HC563反相器以及ULN2803輸出控制，該電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一條信號(hào)線控制節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)狀態(tài)；I道岔啟動(dòng)繼電器有2個(gè)線圈，每個(gè)線圈由3個(gè)LED表示，第二單片機(jī)21輸出6根信號(hào)線直接控制2組線圈。第2道岔啟動(dòng)繼電器(2DQJ)設(shè)計(jì)和第I道岔啟動(dòng)繼電器設(shè)計(jì)相同。DBJ(定表繼電器)，F(xiàn)BJ (反表繼電器)線圈電路和第I道岔啟動(dòng)繼電器，第2道岔啟動(dòng)繼電器線圈電路設(shè)計(jì)相同。轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部電路有四組節(jié)點(diǎn)，每組節(jié)點(diǎn)由三個(gè)LED燈表示，第二單片機(jī)21輸出四條信號(hào)線通過(guò)ULN2803控制這四組節(jié)點(diǎn)。電動(dòng)機(jī)流水燈電路由8個(gè)LED燈表示，第二單片機(jī)21輸出三條信號(hào)線通過(guò)SN74HC138譯碼器控制電動(dòng)機(jī)8個(gè)流水燈，通過(guò)控制流水燈的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)來(lái)表示轉(zhuǎn)轍機(jī)的正反轉(zhuǎn)。
[0026]按鈕觸發(fā)電路12由