鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】一種鐵路沙盤移頻信號發(fā)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芯片、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、并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芯片連接并向其輸送控制信號、上、下邊頻數(shù)據(jù)控制字及低頻調(diào)制電平信號，微處理器內(nèi)置的振蕩電路與晶體振蕩器連接構(gòu)成工作時鐘，微處理器通過分頻產(chǎn)生低頻調(diào)制電平信號送DDS芯片；該發(fā)生器可以產(chǎn)生三種相位連續(xù)的鐵路專用移頻信息，所產(chǎn)生的低頻與載頻精度極高，發(fā)生器體積小，電路簡單，容易設(shè)計，能滿足鐵路院校實驗實訓(xùn)教學(xué)的要求。
【專利說明】 鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鐵路專用移頻FSK信號調(diào)制技術(shù)，特別是一種用于鐵路沙盤軌道電路的鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[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(shè)備，只是簡單的控制列車運行，不適合鐵路院校實驗實訓(xùn)教學(xué)。如果裝設(shè)鐵路上實際應(yīng)用的鐵路移頻信號設(shè)備，不僅體積龐大，電路復(fù)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(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了適應(yīng)鐵路院校實驗實訓(xùn)教學(xué)需求，本實用新型提供了一種簡單實用的鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器，以克服已有技術(shù)所存在的上述不足。
[0004]本實用新型采取的技術(shù)方案是:一種鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器，所述鐵路沙盤移頻信號發(fā)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芯片、功率放大器和隔離變壓器；
[0005]所述微處理器為移頻發(fā)送器的控制核心，包括中央處理器和定時器，其輸入端口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、并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，微處理器的輸出端口與DDS芯片連接并向其輸送控制信號、上、下邊頻數(shù)據(jù)控制字及低頻調(diào)制電平信號，微處理器內(nèi)置的振蕩電路與所述晶體振蕩器連接構(gòu)成微處理器的工作時鐘；所述定時器通過分頻產(chǎn)生低頻調(diào)制電平信號，經(jīng)所述中央處理器輸送給DDS芯片；
[0006]所述載頻切換單元用于控制鐵路信號三種制式，即國產(chǎn)移頻、UM71和ZPW2000A的切換；
[0007]所述信號制式切換單元用于控制對應(yīng)鐵路信號三種制式的4種或8種載頻切換；
[0008]所述信息切換條件為前方閉塞分區(qū)接收器送來的編碼條件；
[0009]所述有源晶振與DDS芯片連接用于為DDS芯片提供工作振蕩頻率；
[0010]所述DDS芯片在微處理器控制下輸出相位連續(xù)的鐵路移頻信號；
[0011]所述功率放大器用于對DDS芯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；
[0012]所述隔離變壓器用于對鋼軌上的信號進行隔離，把移頻送往沙盤鋼軌。
[0013]其進一步的技術(shù)方案是:所述DDS芯片采用AD9832，內(nèi)置“寄存器O”和“寄存器I”；
[0014]所述微處理器采用STC12C4052系列或STC12C5628系列，微處理器的7、8腳分別接DDS芯片的9、7腳向其送控制信號，微處理器的9腳接DDS芯片的8腳向DDS芯片內(nèi)的“寄存器O”和“寄存器I”分別送載頻的上、下邊頻數(shù)據(jù)控制字，微處理器的6腳接DDS芯片的10腳向其輸送低頻調(diào)制電平信號、從而交替選擇DDS芯片內(nèi)的兩個寄存器。[0015]其更進一步的技術(shù)方案是:所述晶體振蕩器由第一電容、第二電容和晶振構(gòu)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，晶振并聯(lián)連接在微處理器的4腳與5腳之間，晶振的振蕩頻率為12MHz。
[0016]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芯片的6腳，為DDS芯片提供工作振蕩頻率。
[0017]所述功率放大器采用LM1875或TDA2030或LA4425，功率放大器的輸入端與DDS芯片的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。
[0018]由于采取上述技術(shù)方案，本實用新型之鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器具有如下有益效果:
[0019]1.該發(fā)生器利用微處理器來控制AD9832，通過外部切換條件控制AD9832產(chǎn)生連續(xù)相位的鐵路移頻FSK信號，可以產(chǎn)生國產(chǎn)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(xù)，能滿足鐵路院校實驗實訓(xùn)教學(xué)的要求；
[0020]2.由于采用微處理器中的定時器和高分辨DDS芯片，所產(chǎn)生的低頻與載頻精度極聞;
[0021]3.該發(fā)生器可實現(xiàn)體積小，電路簡單，容易設(shè)計，可有效地應(yīng)用于鐵路沙盤中，有利于鐵路院校實現(xiàn)實訓(xùn)教學(xué)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1:本實用新型之鐵路沙盤移頻發(fā)送器結(jié)構(gòu)框圖；
[0023]圖2:本實用新型之鐵路沙盤移頻發(fā)送器電路連接圖。
[0024]圖中:
[0025]I一載頻切換單兀，2一fg號制式切換單兀，3一微處理器,31 一中央處理器，32一定時器，4一晶體振蕩器，5—有源晶振，6 —DDS芯片，7—功率放大器，8 —隔尚變壓器，9 —18信息切換條件；
[0026]Cl一第一電容，C2—第二電容，Xl—晶振。
【具體實施方式】
[0027]—種鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器，所述鐵路沙盤移頻信號發(fā)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芯片6、功率放大器7和隔離變壓器8 ；
[0028]所述微處理器3為移頻發(fā)送器的控制核心，包括中央處理器31和定時器32，其輸入端口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、并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，微處理器的輸出端口與DDS芯片連接并向其輸送控制信號和上、下邊頻數(shù)據(jù)控制字以及低頻調(diào)制電平信號，微處理器內(nèi)置的振蕩電路與所述晶體振蕩器連接構(gòu)成微處理器的工作時鐘；所述定時器32通過分頻產(chǎn)生低頻調(diào)制電平信號，經(jīng)所述中央處理器31輸送給DDS芯片；
[0029]所述載頻切換單元I用于控制鐵路信號三種制式，即國產(chǎn)移頻、UM71和ZPW2000A的切換；
[0030]所述信號制式切換單元2用于控制對應(yīng)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(qū)接收器送來的編碼條件；所述有源晶振5與DDS芯片連接用于為DDS芯片提供工作振蕩頻率；所述DDS芯片6在微處理器控制下輸出相位連續(xù)的鐵路移頻信號；所述功率放大器7用于對DDS芯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用于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。
[0031]所述DDS芯片采用AD9832，內(nèi)置“寄存器O”和“寄存器I” ;所述微處理器3采用STC12C4052系列，微處理器的7、8腳分別接DDS芯片的9、7腳向其送控制信號，微處理器的9腳接DDS芯片的8腳向DDS芯片內(nèi)的“寄存器O ”和“寄存器I ”分別送載頻的上、下邊頻數(shù)據(jù)控制字，微處理器的6腳接DDS芯片的10腳向其輸送低頻調(diào)制電平信號、從而交替選擇DDS芯片內(nèi)的兩個寄存器。
[0032]所述晶體振蕩器4由第一電容Cl、第二電容C2和晶振Xl構(gòu)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并聯(lián)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。
[0033]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芯片的6腳，為DDS芯片提供工作振蕩頻率。
[0034]所述功率放大器采用LM1875、或TDA2030或LA4425，功率放大器的輸入端與DDS芯片的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。
[0035]作為上述實施例的變換:
[0036]1.所述微處理器也可米用STC12C5628系列，或具有相同功能的其他系列；
[0037]2.所述功率放大器頁可采用TDA2030或LA4425或具有相同功能的其他模塊。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器，其特征在于:所述鐵路沙盤移頻信號發(fā)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芯片(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(fā)送器的控制核心，包括中央處理器(31)和定時器(32)，其輸入端口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、并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，微處理器的輸出端口與DDS芯片連接并向其輸送控制信號、上、下邊頻數(shù)據(jù)控制字及低頻調(diào)制電平信號，微處理器內(nèi)置的振蕩電路與所述晶體振蕩器連接構(gòu)成微處理器的工作時鐘；所述定時器(32)通過分頻產(chǎn)生低頻調(diào)制電平信號，經(jīng)所述中央處理器(31)輸送給DDS芯片；所述載頻切換單元用于控制鐵路信號三種制式、即國產(chǎn)移頻、UM71、ZPW2000A的切換；所述信號制式切換單元用于控制對應(yīng)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(qū)接收器送來的編碼條件； 所述有源晶振與DDS芯片連接用于為DDS芯片提供工作振蕩頻率； 所述DDS芯片在微處理器控制下輸出相位連續(xù)的鐵路移頻信號； 所述功率放大器用于對DDS芯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； 所述隔離變壓器用于對鋼軌上的信號進行隔離，把移頻送往沙盤鋼軌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器，其特征在于: 所述DDS芯片采用AD9832，內(nèi)置“寄存器O”和“寄存器I” ； 所述微處理器(3)采用STC12C4052系列或STC12C5628系列，微處理器的7、8腳分別接DDS芯片的9、7腳向其送控制信號，微處理器的9腳接DDS芯片的8腳向DDS芯片內(nèi)的“寄存器O”和“寄存器I”分別輸送載頻的上、下邊頻數(shù)據(jù)控制字，微處理器的6腳接DDS芯片的10腳向其輸送低頻調(diào)制電平信號、從而交替選擇DDS芯片內(nèi)的兩個寄存器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器，其特征在于: 所述晶體振蕩器由第一電容(Cl)、第二電容(C2)和晶振(Xl)構(gòu)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)并聯(lián)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(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器，其特征在于: 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芯片的6腳，為DDS芯片提供工作振蕩頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵路沙盤移頻信號發(fā)生器，其特征在于: 所述功率放大器采用LM1875或TDA2030或LA4425，功率放大器的輸入端與DDS芯片的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】G09B25/00GK203689800SQ201320684689
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月15日
【發(fā)明者】黃斌, 陶漢卿, 莫振棟, 吳昕慧 申請人:柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院