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摘要：道岔除雪是铁路线路每年都要面临的问题之一。道岔积雪结冰的清除方法很多，主要有苫盖法、高压风力除雪法、人工清除法和电加热融雪法等。本系统意在通过单片机或PLC来远程控制电加热除雪设备。对道岔除雪的智能控制提供条件。
关键词：单片机；电加热；道岔除雪
前言：冬季降雪，特别是大（暴）雪灾害天气，给铁路运输安全、畅通带来极大困难。道岔积雪和结冰，将导致道岔转换不良、进路不能锁闭、信号不能开放，由此引发的车站咽喉堵塞、列车受阻运行晚点以及职工伤害的危险因素增多，一瞬间的疏忽就可能造成事故。因此做好除雪保畅通工作，直接关系着铁路运输安全正点和平稳有序，必须予以高度重视。
一、电加热融雪法概况
电加热融雪法，就是在道岔上安装加热装置，使用前启动加热装置，融化道岔部位的积雪，目前在一些高速铁路和一些枢纽的关健道岔上使用。道岔融雪系统由控制中心、控制柜、环境监测装置、电加热元件、隔离变压器、连接线缆和通道组成，适用于各种类型道岔融雪的需要，当发生降雪或温度变化时，系统可自动启动电加热融雪电路，并且根据电加热系统类型的不同，采取相应的人工设置，保证道岔正常转换。结构图如图1所示。
二、硬件最小系统设计
本系统包括单片机的晶振电路和复位电路。
1、单片机的晶振电路
单片机内部有一个高增益反向放大器，用于构成振荡器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入和输出端。在单片机的XTAL1和XTAL2两端跨接晶体振荡器X1和X2，就构成了稳定的自己振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器。电容的值为30pF。为了减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定可靠地工作，谐振器和电容应尽可能安装得愈单片机芯片靠近。
2、复位电路
在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环中，所以出于对单片机的运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种用于监测单片机的程序运行状态芯片，俗称“看门狗”。
看门电路的应用，是单片机可以在无人的状态下实现连续工作，其工作原理是：看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连，这一程序语句是分散的放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞而陷入某一程序段不进入死循环状态时，些看门狗引脚的程序便不能被执行，这个时候，看门狗电路就会由于得不到單片机送来的信号，便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号，使单片机发生复位，即使程序从程序存储器的起始位置开始执行，这样实现了单片机的自动复位。
利用计数器CD4060构成的看门狗的电路CD4060的定时时间数由C1和R1决定，经Q1分频后定时产生一个复位脉冲。当系统工作不正常时，看门狗电路就会向系统发出复位信号。防止系统出现死机等问题。
当RESET从高电平变为低电平以后，单片机从0000H地址开始执行程序。在复位有效期间，ALE和/PSEN引脚输出高电平。
3、最小系统电路图
如图2所示，在单片机的XTAL1和XTAL2两端跨接晶体振荡器X1和X2，就构成了稳定的自己振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器，看门狗的RESET引脚与AT89C52的RESET引脚相连，当RESET信号从高电平变为低电平以后，单片机从0000H地址开始执行程序。在复位有效期间，ALE引脚和/PSEN引脚输出高电平。由此，构成了本系统的单片机最小系统。
三、软件设计流程图
系统设计时，除了系统硬件设计外，大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此，软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统，软件更为重要。
在单片机控制系统中，大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。数据处理包括：数据的采集、数据检测等。过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算，然后再输出，以便控制生产。
为了完成上述任务，在进行软件设计时，通常把整个过程分成若干个部分，每一部分叫做一个模块。所谓“模块”，实质上就是所完成一定功能，相对独立的程序段，这种程序设计方法叫模块程序设计法。
模块程序设计法的主要优点是：
1、单个模块比起一个完整的程序易编写及调试；
2、模块可以共存，一个模块可以被多个任务在不同条件下调用；
3、模块程序允许设计者分割任务和利用已有程序，为设计者提供方便。
本系统软件采用模块化结构，由主程序﹑AD子程序、键盘子程序、显示子程序和输出控制子程序。
四、结束语
北方地区的铁路线路冬季除雪是保障铁路轨道交通安全的重要因素之一，也是列车冬季安全运营的前提。科学合理的改善铁路线路设备，使设备维修和设备维护智能化、电子化，既能减少人力、物力的资源浪费，又能实现实时高效的监管。保障了雪天线路的畅通，营造了安全舒适的乘车条件。
关键词：单片机；电加热；道岔除雪
前言：冬季降雪，特别是大（暴）雪灾害天气，给铁路运输安全、畅通带来极大困难。道岔积雪和结冰，将导致道岔转换不良、进路不能锁闭、信号不能开放，由此引发的车站咽喉堵塞、列车受阻运行晚点以及职工伤害的危险因素增多，一瞬间的疏忽就可能造成事故。因此做好除雪保畅通工作，直接关系着铁路运输安全正点和平稳有序，必须予以高度重视。
一、电加热融雪法概况
电加热融雪法，就是在道岔上安装加热装置，使用前启动加热装置，融化道岔部位的积雪，目前在一些高速铁路和一些枢纽的关健道岔上使用。道岔融雪系统由控制中心、控制柜、环境监测装置、电加热元件、隔离变压器、连接线缆和通道组成，适用于各种类型道岔融雪的需要，当发生降雪或温度变化时，系统可自动启动电加热融雪电路，并且根据电加热系统类型的不同，采取相应的人工设置，保证道岔正常转换。结构图如图1所示。
二、硬件最小系统设计
本系统包括单片机的晶振电路和复位电路。
1、单片机的晶振电路
单片机内部有一个高增益反向放大器，用于构成振荡器，引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入和输出端。在单片机的XTAL1和XTAL2两端跨接晶体振荡器X1和X2，就构成了稳定的自己振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器。电容的值为30pF。为了减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定可靠地工作，谐振器和电容应尽可能安装得愈单片机芯片靠近。
2、复位电路
在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环中，所以出于对单片机的运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种用于监测单片机的程序运行状态芯片，俗称“看门狗”。
看门电路的应用，是单片机可以在无人的状态下实现连续工作，其工作原理是：看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连，这一程序语句是分散的放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞而陷入某一程序段不进入死循环状态时，些看门狗引脚的程序便不能被执行，这个时候，看门狗电路就会由于得不到單片机送来的信号，便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号，使单片机发生复位，即使程序从程序存储器的起始位置开始执行，这样实现了单片机的自动复位。
利用计数器CD4060构成的看门狗的电路CD4060的定时时间数由C1和R1决定，经Q1分频后定时产生一个复位脉冲。当系统工作不正常时，看门狗电路就会向系统发出复位信号。防止系统出现死机等问题。
当RESET从高电平变为低电平以后，单片机从0000H地址开始执行程序。在复位有效期间，ALE和/PSEN引脚输出高电平。
3、最小系统电路图
如图2所示，在单片机的XTAL1和XTAL2两端跨接晶体振荡器X1和X2，就构成了稳定的自己振荡器，其发出的脉冲直接送入内部时钟发生器，看门狗的RESET引脚与AT89C52的RESET引脚相连，当RESET信号从高电平变为低电平以后，单片机从0000H地址开始执行程序。在复位有效期间，ALE引脚和/PSEN引脚输出高电平。由此，构成了本系统的单片机最小系统。
三、软件设计流程图
系统设计时，除了系统硬件设计外，大量的工作就是如何根据每个生产对象的实际需要设计应用程序。因此，软件设计在微机控制系统设计中占重要地位。对于本系统，软件更为重要。
在单片机控制系统中，大体上可分为数据处理、过程控制两个基本类型。数据处理包括：数据的采集、数据检测等。过程控制程序主要是使单片机按一定的方法进行计算，然后再输出，以便控制生产。
为了完成上述任务，在进行软件设计时，通常把整个过程分成若干个部分，每一部分叫做一个模块。所谓“模块”，实质上就是所完成一定功能，相对独立的程序段，这种程序设计方法叫模块程序设计法。
模块程序设计法的主要优点是：
1、单个模块比起一个完整的程序易编写及调试；
2、模块可以共存，一个模块可以被多个任务在不同条件下调用；
3、模块程序允许设计者分割任务和利用已有程序，为设计者提供方便。
本系统软件采用模块化结构，由主程序﹑AD子程序、键盘子程序、显示子程序和输出控制子程序。
四、结束语
北方地区的铁路线路冬季除雪是保障铁路轨道交通安全的重要因素之一，也是列车冬季安全运营的前提。科学合理的改善铁路线路设备，使设备维修和设备维护智能化、电子化，既能减少人力、物力的资源浪费，又能实现实时高效的监管。保障了雪天线路的畅通，营造了安全舒适的乘车条件。