前言

路线铁路道岔电子器件检验尺是旅客列车安全性的主要确保，其适用范围是精确测量路轨的护轨、平整度，目地是因为防止因外部温度的干扰而使铁轨情况形变。除此之外，它也可清除人力脚踏式精确测量产生的偏差大、工作效能劣等欠佳要素，进而进一步提高铁路线安全性保障体系。

文中所制定的系统软件能够精确测量规范护轨为1435mm路轨的平整度、护轨，可达到自动识别、全自动储存。根据RS232接口与电子计算机数据通讯后，可以用专用型手机软件查看剖析全部精确测量数据信息，并可打印出表格。

系统软件原理及硬件开发

路线铁路道岔电子器件检验尺的作用包含二项：护轨和平整度，该设备的构造如图所示1所显示，由数据倾斜角(视角)感应器、高精密位移测量感应器、单片机设计及外围电路、横尺、直挡、精确测量滚轮、和液晶显示屏等部份组成。在其中高精密位移测量感应器和精确测量滚轮用以精确测量护轨。护轨由两一部分组成，一部分是横尺上的规范长短一部分s1（该部位为数值），此外一部分是以规范长短尾端A点为起始点的长度测量s2（该部位由高精密位移测量感应器精确测量获得），总的护轨s=s1 s2。充分考虑溫度的危害，单片机设计内置温度感应器，用于赔偿溫度对检测信息的危害。横尺上的数据倾斜角(视角)感应器精确测量横尺的平整度（视角），根据视角和护轨可精确测量上下轨的坡度。液晶显示屏一部分表明护轨、上下轨坡度和時间等信息内容，有关信息能够储存在设备中，也可根据RS232接口与电脑通信读出产生归纳，在电子计算机中储存、打印出有关数据信息。

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路线铁路道岔电子器件检验尺关键根据角位移传感器和数据倾斜角(视角)感应器对铁轨的护轨、平整度开展精确测量。感应器数据信号根据RS232接口和独特作用电子计数器后进到单片机设计，单片机设计测算出护轨后，再由倾角传感器精确测量的倾斜角与护轨这两列数据信息，依据正弦函数计算两路轨相距高宽比。单片机设计把这两列数据信息与制定的门限制值开展较为来分辨测点是不是达标。液晶显示屏表明輸出数据信息結果，电脑键盘能够设置门限制值、所测量点的部位，并具有删掉和储存数据信息等作用。控制系统设计框架图见图2。

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数据倾斜角(视角)感应器

数据倾斜角(视角)感应器运用作用力对液体的功效造成膜电位转变 的工作原理而做成，是新式的惯性力感应器，它具备体型小、高灵敏、线形好、使用寿命长、宽动态范畴、高可靠性、强力耐冲击性等特性。

数据倾斜角(视角)感应器根据RS232与51单片机插口。红杠为开关电源键入，黑条为地（RS232地与开关电源地同用），双黄线为感应器的RS232键入，蓝线为感应器的RS232輸出。键入电源电压为7V-24V，最佳值9V。感应器应垂直安裝，安裝面与正垂面的交角不超2°。安裝平面图见图3。

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C8051F060单片机设计

为了更好地降低外场元器件、提升系統可靠性，选用内置温度感应器的C8051F060元器件，它是彻底集成化的混和通信系统级MCU集成ic，应用Cygnal的专利权CIP-51微处理器核心，CIP-51与MCS-51指令系统彻底兼容。C8051F060內部有一个SMBUS/I2C插口、两个具备加强型串口波特率配备的双工UART和一个加强型SPI接口，每一种串行接口彻底由硬件设备完成，都能向CIP-51造成终断。C8051F060具备五个通用性的16位计时器；具备6个捕获/较为组件的可编程控制器电子计数器/计时器二维数组；具备片内看门狗1计时器、VDD监控器、数字时钟震荡器。C8051F060是真实能单独运行的上面系统软件。全部仿真模拟和数据外接设备均可由客户固定件也就能/严禁和配备。FLASH储存器还具备在系统软件再次程序编写工作能力，可用以非易失性数据储存，并容许当场升级8051固定件。

所有权交叉开关数据选择器按所有权次序将端口号0~3的脚位分派给元器件上的多位外（UART、SMBus、PCA、计时器等）。端口号管脚的分派次序从P0.0逐渐，能够一直分派到P3.7。当交叉开关配备存储器XBR0、XBR1、XBR2和XBR3东西方设的相匹配也就能位被设定为逻辑性1时，交叉开关将端口号脚位分派给外接设备。端口号0～3中全部未被交叉开关分派的管脚可以做为通用性I/O（GPIO）脚位，根据读或写对应的端口号寄存器地址浏览，这也是一组既能够按位寻址方式还可以按字节数寻址方式的SFR。被交叉开关分派的这些端口号管脚的输入输出情况，受应用这种脚位的数据外接设备的操纵。向端口号材料存储器（或相对的端口号位）载入时对这种脚位的情况沒有危害。

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