鐵路沙盤移頻信號發生器的製造方法
2023-06-22 17:19:11 1
鐵路沙盤移頻信號發生器的製造方法
【專利摘要】一種鐵路沙盤移頻信號發生器，包括載頻切換單元、信號制式切換單元、18信息切換條件、微處理器、晶體振蕩器、有源晶振、DDS晶片、功率放大器和隔離變壓器；所述微處理器分別與所述載頻切換單元、信號制式切換單元以及信息切換條件連接、並接受所述各單元輸入的切換控制信息，微處理器輸出端與DDS晶片連接並向其輸送控制信號、上、下邊頻數據控制字及低頻調製電平信號，微處理器內置的振蕩電路與晶體振蕩器連接構成工作時鐘，微處理器通過分頻產生低頻調製電平信號送DDS晶片；該發生器可以產生三種相位連續的鐵路專用移頻信息，所產生的低頻與載頻精度極高，發生器體積小，電路簡單，容易設計，能滿足鐵路院校實驗實訓教學的要求。
【專利說明】鐵路沙盤移頻信號發生器
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵路專用移頻FSK信號調製技術，特別是一種用於鐵路沙盤軌道電路的鐵路沙盤移頻信號發生器。
【背景技術】
[0002]目前，公知的鐵路沙盤未安裝任何鐵路專用的移頻信號設備，只是簡單的控制列車運行，不適合鐵路院校實驗實訓教學。如果裝設鐵路上實際應用的鐵路移頻信號設備，不僅體積龐大，電路複雜，價格較貴，而且信號制式單一，不適合在鐵路院校的沙盤上應用。
【發明內容】
[0003]為了適應鐵路院校實驗實訓教學需求，本發明提供了一種簡單實用的鐵路沙盤移頻信號發生器，以克服已有技術所存在的上述不足。
[0004]本發明採取的技術方案是:一種鐵路沙盤移頻信號發生器，所述鐵路沙盤移頻信號發生器包括載頻切換單元、信號制式切換單元、18信息切換條件、微處理器、晶體振蕩器、有源晶振、DDS晶片、功率放大器和隔離變壓器；
所述微處理器為移頻發送器的控制核心，包括中央處理器和定時器，其輸入埠分別與所述載頻切換單元、信號制式切換單元以及信息切換條件連接、並接受所述載頻切換單元、信號制式切換單元以及信息切換條件輸入的切換控制信息，微處理器的輸出埠與DDS晶片連接並向其輸送控制信號、上、下邊頻數據控制字及低頻調製電平信號，微處理器內置的振蕩電路與所述晶體振蕩器連接構成微處理器的工作時鐘；所述定時器通過分頻產生低頻調製電平信號，經所述中央處理器輸送給DDS晶片；
所述載頻切換單元用於控制鐵路信號三種制式，即國產移頻、UM71和ZPW2000A的切
換；
所述信號制式切換單元用於控制對應鐵路信號三種制式的4種或8種載頻切換；
所述信息切換條件為前方閉塞分區接收器送來的編碼條件；
所述有源晶振與DDS晶片連接用於為DDS晶片提供工作振蕩頻率；
所述DDS晶片在微處理器控制下輸出相位連續的鐵路移頻信號；
所述功率放大器用於對DDS晶片輸出的信號進行功率放大，以便通過隔離變壓器有效地向沙盤鋼軌傳輸；
所述隔離變壓器用於對鋼軌上的信號進行隔離，把移頻送往沙盤鋼軌。
[0005]其進一步的技術方案是:所述DDS晶片採用AD9832，內置「寄存器O」和「寄存器I」；
所述微處理器採用STC12C4052系列或STC12C5628系列，微處理器的7、8腳分別接DDS晶片的9、7腳向其送控制信號，微處理器的9腳接DDS晶片的8腳向DDS晶片內的「寄存器O」和「寄存器I」分別送載頻的上、下邊頻數據控制字，微處理器的6腳接DDS晶片的10腳向其輸送低頻調製電平信號、從而交替選擇DDS晶片內的兩個寄存器。[0006]其更進一步的技術方案是:所述晶體振蕩器由第一電容、第二電容和晶振構成，第一電容一端接微處理器的4腳、另一端接地，第二電容一端接微處理器的5腳，另一端接地，晶振並聯連接在微處理器的4腳與5腳之間，晶振的振蕩頻率為12MHz。
[0007]所述有源晶振的3、4腳分別接正電源與地，I腳懸空，2腳接DDS晶片的6腳，為DDS晶片提供工作振蕩頻率。
[0008]所述功率放大器採用LM1875或TDA2030或LA4425，功率放大器的輸入端與DDS晶片的14腳連接，功率放大器的輸出端與隔離變壓器的初級端連接。
[0009]由於採取上述技術方案，本發明之鐵路沙盤移頻信號發生器具有如下有益效果:
1.該發生器利用微處理器來控制AD9832，通過外部切換條件控制AD9832產生連續相位的鐵路移頻FSK信號，可以產生國產18信息、UM71及ZPW2000三種鐵路信號制式的專用移頻信息，且相位連續，能滿足鐵路院校實驗實訓教學的要求；
2.由於採用微處理器中的定時器和高分辨DDS晶片，所產生的低頻與載頻精度極高；
3.該發生器可實現體積小，電路簡單，容易設計，可有效地應用於鐵路沙盤中，有利於鐵路院校實現實訓教學。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1:本發明之鐵路沙盤移頻發送器結構框圖；
圖2:本發明之鐵路沙盤移頻發送器電路連接圖。
[0011]圖中:
I一載頻切換單元，2—信號制式切換單元，3—微處理器，31—中央處理器，32—定時器，4一晶體振蕩器，5—有源晶振，6 —DDS晶片，7—功率放大器，8—隔尚變壓器，9 —18 fg息切換條件；
Cl一第一電容，C2一第二電容，Xl一晶振。
【具體實施方式】
[0012]一種鐵路沙盤移頻信號發生器，所述鐵路沙盤移頻信號發生器包括載頻切換單元
1、信號制式切換單元2、18信息切換條件9、微處理器3、晶體振蕩器4、有源晶振5、DDS晶片6、功率放大器7和隔離變壓器8 ；
所述微處理器3為移頻發送器的控制核心，包括中央處理器31和定時器32，其輸入埠分別與所述載頻切換單元、信號制式切換單元以及18信息切換條件連接、並接受所述載頻切換單元、信號制式切換單元以及18信息切換條件輸入的切換控制信息，微處理器的輸出埠與DDS晶片連接並向其輸送控制信號和上、下邊頻數據控制字以及低頻調製電平信號，微處理器內置的振蕩電路與所述晶體振蕩器連接構成微處理器的工作時鐘；所述定時器32通過分頻產生低頻調製電平信號，經所述中央處理器31輸送給DDS晶片；
所述載頻切換單元I用於控制鐵路信號三種制式，即國產移頻、UM71和ZPW2000A的切
換；
所述信號制式切換單元2用於控制對應鐵路信號三種制式的4種或8種載頻切換；所述18信息切換條件9為前方閉塞分區接收器送來的編碼條件；所述有源晶振5與DDS晶片連接用於為DDS晶片提供工作振蕩頻率；所述DDS晶片6在微處理器控制下輸出相位連續的鐵路移頻信號；所述功率放大器7用於對DDS晶片輸出的信號進行功率放大，以便通過隔離變壓器有效地向沙盤鋼軌傳輸；所述隔離變壓器8用於對鋼軌上的信號進行隔離，把功率放大器輸送的移頻送往沙盤鋼軌。
[0013]所述DDS晶片採用AD9832，內置「寄存器O」和「寄存器I」 ;所述微處理器3採用STC12C4052系列，微處理器的7、8腳分別接DDS晶片的9、7腳向其送控制信號，微處理器的9腳接DDS晶片的8腳向DDS晶片內的「寄存器O 」和「寄存器I 」分別送載頻的上、下邊頻數據控制字，微處理器的6腳接DDS晶片的10腳向其輸送低頻調製電平信號、從而交替選擇DDS晶片內的兩個寄存器。
[0014]所述晶體振蕩器4由第一電容Cl、第二電容C2和晶振Xl構成，第一電容Cl 一端接微處理器的4腳、另一端接地，第二電容C2 —端接微處理器的5腳，另一端接地，晶振Xl並聯連接在微處理器的4腳與5腳之間，晶振Xl的振蕩頻率為12MHz。
[0015]所述有源晶振的3、4腳分別接正電源與地，I腳懸空，2腳接DDS晶片的6腳，為DDS晶片提供工作振蕩頻率。
[0016]所述功率放大器採用LM1875、或TDA2030或LA4425，功率放大器的輸入端與DDS晶片的14腳連接，功率放大器的輸出端與隔離變壓器的初級端連接。
[0017]作為上述實施例的變換:
1.所述微處理器也可採用STC12C5628系列，或具有相同功能的其他系列；
2.所述功率放大器頁可採用TDA2030或LA4425或具有相同功能的其他模塊。
【權利要求】
1.一種鐵路沙盤移頻信號發生器，其特徵在於:所述鐵路沙盤移頻信號發生器包括載頻切換單元(I)、信號制式切換單元(2)、18信息切換條件(9)、微處理器(3)、晶體振蕩器(4)、有源晶振(5)、DDS晶片(6)、功率放大器(7)和隔離變壓器(8)； 所述微處理器(3)為移頻發送器的控制核心，包括中央處理器(31)和定時器(32)，其輸入埠分別與所述載頻切換單元、信號制式切換單元以及18信息切換條件連接、並接受所述載頻切換單元、信號制式切換單元以及18信息切換條件輸入的切換控制信息，微處理器的輸出埠與DDS晶片連接並向其輸送控制信號、上、下邊頻數據控制字及低頻調製電平信號，微處理器內置的振蕩電路與所述晶體振蕩器連接構成微處理器的工作時鐘；所述定時器(32)通過分頻產生低頻調製電平信號，經所述中央處理器(31)輸送給DDS晶片；所述載頻切換單元用於控制鐵路信號三種制式、即國產移頻、UM71、ZPW2000A的切換；所述信號制式切換單元用於控制對應鐵路信號三種制式的4種或8種載頻切換； 所述18信息切換條件為前方閉塞分區接收器送來的編碼條件； 所述有源晶振與DDS晶片連接用於為DDS晶片提供工作振蕩頻率； 所述DDS晶片在微處理器控制下輸出相位連續的鐵路移頻信號； 所述功率放大器用於對DDS晶片輸出的信號進行功率放大，以便通過隔離變壓器有效地向沙盤鋼軌傳輸； 所述隔離變壓器用於對鋼軌上的信號進行隔離，把移頻送往沙盤鋼軌。
2.根據權利要求1所述的鐵路沙盤移頻信號發生器，其特徵在於: 所述DDS晶片採用AD9832，內置「寄存器O」和「寄存器I」 ； 所述微處理器(3)採用STC12C4052系列或STC12C5628系列，微處理器的7、8腳分別接DDS晶片的9、7腳向其送控制信號，微處理器的9腳接DDS晶片的8腳向DDS晶片內的「寄存器O」和「寄存器I」分別輸送載頻的上、下邊頻數據控制字，微處理器的6腳接DDS晶片的10腳向其輸送低頻調製電平信號、從而交替選擇DDS晶片內的兩個寄存器。
3.根據權利要求1或2所述的鐵路沙盤移頻信號發生器，其特徵在於: 所述晶體振蕩器由第一電容(Cl)、第二電容(C2)和晶振(Xl)構成,第一電容(Cl) 一端接微處理器的4腳、另一端接地，第二電容(C2) —端接微處理器的5腳，另一端接地，晶振(Xl)並聯連接在微處理器的4腳與5腳之間，晶振(Xl)的振蕩頻率為12MHz。
4.根據權利要求3所述的鐵路沙盤移頻信號發生器，其特徵在於: 所述有源晶振的3、4腳分別接正電源與地，I腳懸空，2腳接DDS晶片的6腳，為DDS晶片提供工作振蕩頻率。
5.根據權利要求4所述的鐵路沙盤移頻信號發生器，其特徵在於: 所述功率放大器採用LM1875或TDA2030或LA4425，功率放大器的輸入端與DDS晶片的14腳連接，功率放大器的輸出端與隔離變壓器的初級端連接。
【文檔編號】G09B25/00GK103839472SQ201310532852
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年3月24日
【發明者】黃斌, 陶漢卿, 莫振棟, 吳昕慧 申請人:柳州鐵道職業技術學院