51单片机轨道温度和间距测试仪的设计+PCB电路图(2)
4.1 系统的组成 18
4.1.1 温度测试仪的系统组成 18
4.1.2 数显轨距尺的系统组成 19
4.2 电源电路 19
4.3 串口通讯电路 20
4.3.1 AT89C51的串行接口结构及功能 20
4.3.2 串行通信工作方式 20
4.3.3 串口通讯电路 21
4.4 晶振电路 21
4.5 显示模块LCD硬件设计 21
4.6 复位电路 22
4.7 存储电路 23
4.8 位移(容栅)传感器电平转换电路 23
4.9 AT89C51与PC机的连接 24
4.9.1 MAX232主要作用 24
4.9.2 MAX232的主要特点 25
4.10 按键蜂鸣器电路 25
5 系统设备驱动函数的设计 25
5.1 温度测试仪的系统软件设计 25
5.2 LCD显示驱动函数 28
5.2.1 硬件连接 28
5.2.2 底层驱动问题 28
5.2.3 LCD1602显示C程序 29
5.3 串口驱动函数 30
5.4 容栅传感器程序设计 30
5.5 EEPROM读写程序设计 31
6 系统硬件仿真 31
6.1 Protle99SE软件介绍 31
6.2 Protle99SE设计部分 32
6.3 Protel99SE印制电路板概述 32
6.5 系统仿真PCB板图 33
结束语 34
致谢 35
参考文献 361 绪论
1.1 开发背景
轨距、温度是铁路线路的基本几何参数，它们的变化直接关系到铁路列车的运行安全。轨道温度测试仪直接监控轨道温度，提前了解轨道因温度变化而产生的热胀冷缩，起着防患于未然的功能。
铁路轨距尺作为为线路文修施工提供直接技术依据的重要铁路专用计量器具，主要用于静态测量这些几何参数，同时具有测量道岔的查照间隔和护背距离等功能。传统的机械标尺式轨距尺的准确度指标由于受轨距尺的结构、使用条件、使用人员的测量技术水平、制造水平等因素的影响和制约，尽管常温下的计量性能能够满足相关标准和计量技术法规的要求，但在其它环境条件下，不能完全保证仍能满足相关要求。传统的轨距尺的超高测量装置因受测量方法、使用条件、生产工艺、成本等多种因素的限制， 目前各机械类轨距尺的超高示值也仅仅能满足±1．3 mm的允许误差要求。对于轨距尺的不规范使用和操作(如定位和读数)，也是导致使用时较大测量误差的原因。
1.2 目的和意义
路网设备文护一直是运输生产组织、行车安全中的关键问题。对轨道进行温度检测和轨距检测能实时监控轨道状态，实时了解轨道因温度变化而产生的形变，便于文修，减少养护文修的工作量。防止因温度等变化而导致轨距增长或减短。能有效的减少、防止列车的出轨情况。
1.3 国内外研究现状与水平
近几年随着我国高速铁路、客运专线的发展，动车组的速度最高已经达到380km／h，根据铁标《标准轨距铁路轨距尺(TB／T 1 924-2008)》和检定规程《标准轨距铁路轨距尺《JJG2 1 9—2008》的要求，O级轨距尺用于测量允许速度不大于350km／h的线路，l级轨距尺用于测量允许速度不大于250km／h的线路，2级轨距尺用于测量允许速度不大于160km／h的线路。
准确度
等级 相应计量器具计量性能要求 适用的路线