铁路沙盘移频信号发生器的制造方法
【专利摘要】一种铁路沙盘移频信号发生器，包括载频切换单元、信号制式切换单元、18信息切换条件、微处理器、晶体振荡器、有源晶振、DDS芯片、功率放大器和隔离变压器；所述微处理器分别与所述载频切换单元、信号制式切换单元以及信息切换条件连接、并接受所述各单元输入的切换控制信息，微处理器输出端与DDS芯片连接并向其输送控制信号、上、下边频数据控制字及低频调制电平信号，微处理器内置的振荡电路与晶体振荡器连接构成工作时钟，微处理器通过分频产生低频调制电平信号送DDS芯片；该发生器可以产生三种相位连续的铁路专用移频信息，所产生的低频与载频精度极高，发生器体积小，电路简单，容易设计，能满足铁路院校实验实训教学的要求。
【专利说明】铁路沙盘移频信号发生器
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路专用移频FSK信号调制技术，特别是一种用于铁路沙盘轨道电路的铁路沙盘移频信号发生器。
【背景技术】
[0002]目前，公知的铁路沙盘未安装任何铁路专用的移频信号设备，只是简单的控制列车运行，不适合铁路院校实验实训教学。如果装设铁路上实际应用的铁路移频信号设备，不仅体积庞大，电路复杂，价格较贵，而且信号制式单一，不适合在铁路院校的沙盘上应用。
【发明内容】
[0003]为了适应铁路院校实验实训教学需求，本发明提供了一种简单实用的铁路沙盘移频信号发生器，以克服已有技术所存在的上述不足。
[0004]本发明采取的技术方案是:一种铁路沙盘移频信号发生器，所述铁路沙盘移频信号发生器包括载频切换单元、信号制式切换单元、18信息切换条件、微处理器、晶体振荡器、有源晶振、DDS芯片、功率放大器和隔离变压器；
所述微处理器为移频发送器的控制核心，包括中央处理器和定时器，其输入端口分别与所述载频切换单元、信号制式切换单元以及信息切换条件连接、并接受所述载频切换单元、信号制式切换单元以及信息切换条件输入的切换控制信息，微处理器的输出端口与DDS芯片连接并向其输送控制信号、上、下边频数据控制字及低频调制电平信号，微处理器内置的振荡电路与所述晶体振荡器连接构成微处理器的工作时钟；所述定时器通过分频产生低频调制电平信号，经所述中央处理器输送给DDS芯片；
所述载频切换单元用于控制铁路信号三种制式，即国产移频、UM71和ZPW2000A的切
换；
所述信号制式切换单元用于控制对应铁路信号三种制式的4种或8种载频切换；
所述信息切换条件为前方闭塞分区接收器送来的编码条件；
所述有源晶振与DDS芯片连接用于为DDS芯片提供工作振荡频率；
所述DDS芯片在微处理器控制下输出相位连续的铁路移频信号；
所述功率放大器用于对DDS芯片输出的信号进行功率放大，以便通过隔离变压器有效地向沙盘钢轨传输；
所述隔离变压器用于对钢轨上的信号进行隔离，把移频送往沙盘钢轨。
[0005]其进一步的技术方案是:所述DDS芯片采用AD9832，内置“寄存器O”和“寄存器I”；
所述微处理器采用STC12C4052系列或STC12C5628系列，微处理器的7、8脚分别接DDS芯片的9、7脚向其送控制信号，微处理器的9脚接DDS芯片的8脚向DDS芯片内的“寄存器O”和“寄存器I”分别送载频的上、下边频数据控制字，微处理器的6脚接DDS芯片的10脚向其输送低频调制电平信号、从而交替选择DDS芯片内的两个寄存器。[0006]其更进一步的技术方案是:所述晶体振荡器由第一电容、第二电容和晶振构成，第一电容一端接微处理器的4脚、另一端接地，第二电容一端接微处理器的5脚，另一端接地，晶振并联连接在微处理器的4脚与5脚之间，晶振的振荡频率为12MHz。
[0007]所述有源晶振的3、4脚分别接正电源与地，I脚悬空，2脚接DDS芯片的6脚，为DDS芯片提供工作振荡频率。
[0008]所述功率放大器采用LM1875或TDA2030或LA4425，功率放大器的输入端与DDS芯片的14脚连接，功率放大器的输出端与隔离变压器的初级端连接。
[0009]由于采取上述技术方案，本发明之铁路沙盘移频信号发生器具有如下有益效果:
1.该发生器利用微处理器来控制AD9832，通过外部切换条件控制AD9832产生连续相位的铁路移频FSK信号，可以产生国产18信息、UM71及ZPW2000三种铁路信号制式的专用移频信息，且相位连续，能满足铁路院校实验实训教学的要求；
2.由于采用微处理器中的定时器和高分辨DDS芯片，所产生的低频与载频精度极高；
3.该发生器可实现体积小，电路简单，容易设计，可有效地应用于铁路沙盘中，有利于铁路院校实现实训教学。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1:本发明之铁路沙盘移频发送器结构框图；
图2:本发明之铁路沙盘移频发送器电路连接图。
[0011]图中:
I一载频切换单元，2—信号制式切换单元，3—微处理器，31—中央处理器，32—定时器，4一晶体振荡器，5—有源晶振，6 —DDS芯片，7—功率放大器，8—隔尚变压器，9 —18 fg息切换条件；
Cl一第一电容，C2一第二电容，Xl一晶振。
【具体实施方式】
[0012]一种铁路沙盘移频信号发生器，所述铁路沙盘移频信号发生器包括载频切换单元
1、信号制式切换单元2、18信息切换条件9、微处理器3、晶体振荡器4、有源晶振5、DDS芯片6、功率放大器7和隔离变压器8 ；
所述微处理器3为移频发送器的控制核心，包括中央处理器31和定时器32，其输入端口分别与所述载频切换单元、信号制式切换单元以及18信息切换条件连接、并接受所述载频切换单元、信号制式切换单元以及18信息切换条件输入的切换控制信息，微处理器的输出端口与DDS芯片连接并向其输送控制信号和上、下边频数据控制字以及低频调制电平信号，微处理器内置的振荡电路与所述晶体振荡器连接构成微处理器的工作时钟；所述定时器32通过分频产生低频调制电平信号，经所述中央处理器31输送给DDS芯片；
所述载频切换单元I用于控制铁路信号三种制式，即国产移频、UM71和ZPW2000A的切
换；
所述信号制式切换单元2用于控制对应铁路信号三种制式的4种或8种载频切换；所述18信息切换条件9为前方闭塞分区接收器送来的编码条件；所述有源晶振5与DDS芯片连接用于为DDS芯片提供工作振荡频率；所述DDS芯片6在微处理器控制下输出相位连续的铁路移频信号；所述功率放大器7用于对DDS芯片输出的信号进行功率放大，以便通过隔离变压器有效地向沙盘钢轨传输；所述隔离变压器8用于对钢轨上的信号进行隔离，把功率放大器输送的移频送往沙盘钢轨。
[0013]所述DDS芯片采用AD9832，内置“寄存器O”和“寄存器I” ;所述微处理器3采用STC12C4052系列，微处理器的7、8脚分别接DDS芯片的9、7脚向其送控制信号，微处理器的9脚接DDS芯片的8脚向DDS芯片内的“寄存器O ”和“寄存器I ”分别送载频的上、下边频数据控制字，微处理器的6脚接DDS芯片的10脚向其输送低频调制电平信号、从而交替选择DDS芯片内的两个寄存器。
[0014]所述晶体振荡器4由第一电容Cl、第二电容C2和晶振Xl构成，第一电容Cl 一端接微处理器的4脚、另一端接地，第二电容C2 —端接微处理器的5脚，另一端接地，晶振Xl并联连接在微处理器的4脚与5脚之间，晶振Xl的振荡频率为12MHz。
[0015]所述有源晶振的3、4脚分别接正电源与地，I脚悬空，2脚接DDS芯片的6脚，为DDS芯片提供工作振荡频率。
[0016]所述功率放大器采用LM1875、或TDA2030或LA4425，功率放大器的输入端与DDS芯片的14脚连接，功率放大器的输出端与隔离变压器的初级端连接。
[0017]作为上述实施例的变换:
1.所述微处理器也可采用STC12C5628系列，或具有相同功能的其他系列；
2.所述功率放大器页可采用TDA2030或LA4425或具有相同功能的其他模块。
【权利要求】
1.一种铁路沙盘移频信号发生器，其特征在于:所述铁路沙盘移频信号发生器包括载频切换单元(I)、信号制式切换单元(2)、18信息切换条件(9)、微处理器(3)、晶体振荡器(4)、有源晶振(5)、DDS芯片(6)、功率放大器(7)和隔离变压器(8)； 所述微处理器(3)为移频发送器的控制核心，包括中央处理器(31)和定时器(32)，其输入端口分别与所述载频切换单元、信号制式切换单元以及18信息切换条件连接、并接受所述载频切换单元、信号制式切换单元以及18信息切换条件输入的切换控制信息，微处理器的输出端口与DDS芯片连接并向其输送控制信号、上、下边频数据控制字及低频调制电平信号，微处理器内置的振荡电路与所述晶体振荡器连接构成微处理器的工作时钟；所述定时器(32)通过分频产生低频调制电平信号，经所述中央处理器(31)输送给DDS芯片；所述载频切换单元用于控制铁路信号三种制式、即国产移频、UM71、ZPW2000A的切换；所述信号制式切换单元用于控制对应铁路信号三种制式的4种或8种载频切换； 所述18信息切换条件为前方闭塞分区接收器送来的编码条件； 所述有源晶振与DDS芯片连接用于为DDS芯片提供工作振荡频率； 所述DDS芯片在微处理器控制下输出相位连续的铁路移频信号； 所述功率放大器用于对DDS芯片输出的信号进行功率放大，以便通过隔离变压器有效地向沙盘钢轨传输； 所述隔离变压器用于对钢轨上的信号进行隔离，把移频送往沙盘钢轨。
2.根据权利要求1所述的铁路沙盘移频信号发生器，其特征在于: 所述DDS芯片采用AD9832，内置“寄存器O”和“寄存器I” ； 所述微处理器(3)采用STC12C4052系列或STC12C5628系列，微处理器的7、8脚分别接DDS芯片的9、7脚向其送控制信号，微处理器的9脚接DDS芯片的8脚向DDS芯片内的“寄存器O”和“寄存器I”分别输送载频的上、下边频数据控制字，微处理器的6脚接DDS芯片的10脚向其输送低频调制电平信号、从而交替选择DDS芯片内的两个寄存器。
3.根据权利要求1或2所述的铁路沙盘移频信号发生器，其特征在于: 所述晶体振荡器由第一电容(Cl)、第二电容(C2)和晶振(Xl)构成,第一电容(Cl) 一端接微处理器的4脚、另一端接地，第二电容(C2) —端接微处理器的5脚，另一端接地，晶振(Xl)并联连接在微处理器的4脚与5脚之间，晶振(Xl)的振荡频率为12MHz。
4.根据权利要求3所述的铁路沙盘移频信号发生器，其特征在于: 所述有源晶振的3、4脚分别接正电源与地，I脚悬空，2脚接DDS芯片的6脚，为DDS芯片提供工作振荡频率。
5.根据权利要求4所述的铁路沙盘移频信号发生器，其特征在于: 所述功率放大器采用LM1875或TDA2030或LA4425，功率放大器的输入端与DDS芯片的14脚连接，功率放大器的输出端与隔离变压器的初级端连接。
【文档编号】G09B25/00GK103839472SQ201310532852
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年3月24日
【发明者】黄斌, 陶汉卿, 莫振栋, 吴昕慧 申请人:柳州铁道职业技术学院