MAX232是單電源雙RS232發送/接受芯片，采用單一+5V電源供電，只需外接4個電容，便可構成標準的RS232通信接口。單片機和計算機、數字傾角(角度)傳感器接口電路如圖7所示。圖中的C3、C4、C5、C6是電荷泵升壓及電壓反轉部分電路，產生V+、V-電源供EIA電平轉換使用，C7是VCC對地去藕電容，其值均為0.1μF。電容C3~C7安裝時必須盡量靠近MAX232芯片引腳，以提高抗干擾能力。

液晶顯示電路

JM19264A是具有192*64點陣的圖形點陣液晶模塊，它與單片機聯接構成功能強、結構簡單、人機對話界面豐富的應用系統。本儀器中，單片機采用直接訪問式接口電路與液晶顯示電路進行控制。

液晶屏顯示內容及鍵盤布局

線路道岔電子檢測尺外部由JM19264A液晶顯示屏、RS232接口和４＊４的鍵盤構成，右端是可旋轉移動的軸，通過軸的移動產生位移信號輸入單片機，單片機每隔0.5s刷新一次液晶顯示屏數據。H后的"＋"號代表左端高，"－"號表示左端低。L后的"＋"表示比標準值大，"－"表示比標準值小。液晶屏顯示及鍵盤布局見圖8。

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線路道岔電子檢測尺的使用

在使用線路道岔電子檢測尺進行測量時，線路道岔電子檢測尺的左端緊挨著鋼軌的一側，另一端用螺旋器移動中心軸使之接觸鋼軌另一側，按下鍵盤上的確認鍵后，該系統便會很精確地將需要的數據測量出來。測量完成后按下保存鍵便可保存該點的數據。通過RS232與PC機連接后可獲取所測量點的所有信息。

抗震動、防沖擊的結構設計

由于線路道岔電子檢測尺輕巧便攜，因此也很容易產生碰撞、跌落。為了讓系統可靠地工作，應避免震動、沖擊直接作用到傳感元件上，因此在設計結構上采取了金屬盒裝的結構。將控制裝置緊固安裝在金屬盒內，僅留外部接口、液晶顯示屏和鍵盤在金屬盒外，避免內部元件直接受外部沖擊、碰撞，提高了器件抗沖擊能力。

系統的編程

采用Silicon Laboratories IDE集成編輯、編譯、仿真、下載軟件包，用C語言進行軟件編寫。系統通電后，首先要對單片機進行初始化，包括單片機的I/O端口和交叉開關、定時器的初始化、兩個串行通訊口的初始化，液晶顯示器的初試化等。整個程序由器件初始化程序、液晶顯示器的初試化程序、串行口中斷程序、外部中斷0處理程序、顯示程序、鍵盤掃描處理程序、軌距和水平計算程序程序、萬年歷時鐘芯片DS1302讀寫程序、EEPROM AT24C512讀寫程序等組成。

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部分源代碼程序如下：

位移測量傳感器過零信號中斷入口程序

void Init0_ISR() interrupt 0 // 外部中斷0，邊沿觸發

{

uchar distance_flag; //位移測量傳感器運動方向標志保存字

SFRPAGE=0x01;

TMR3H=0; //過零點,復位計數器為零.

TMR3L=0;

P05=1;

distance_flag=P0;

distance_flag=distance_flag&0x20; //位移測量傳感器B信號腳

if(distance_flag==0)

{

distance_positive_flag=0;//位移測量傳感器運動方向標志位為0表示負方向運動

}

else

{

distance_positive_flag=1; //位移測量傳感器運動方向標志位為1表示正方向運動

}

}

向數字傾角(角度)傳感器發送命令子程序

void sendserial(unsigned char *senddata,unsigned char len2)

{

uchar i;

ES0=0; //禁止中斷 for(i=0;i{

SFRPAGE=0x00;

SBUF0=*(senddata+i); //將數據送出

while(TI0==0); //發送標志位是否產生

TI0=0;

}

ES0=1; //允許中斷

}

結語

線路道岔電子檢測尺從方案的調研、論證和選取及電路的設計、軟件的控制等各個環節，都充分考慮外界環境的各種可能的情況，對鋼軌軌距、水平度實現了高精確數字化測量，可以起到提前排除因軌道變化引起的行車安全隱患。該裝置的準確性和高速測量提高了鐵路的安全性，并降低了員工的勞動強度。