Разработка микропроцессорной системы автоматической переездной сигнализации, страница 4

2.5  Схема внутреннего контроля и сравнения

Схема устройства приведена в приложении И

Для исключения накопления ошибок за время диагностирования tд должно быть обеспечено поступление контрольной информации (проверяющего теста), достаточной для проверки исправности и самого устройства контроля. То есть коды должны быть различны и проверять все возможные одиночные отказы в устройстве контроля.

При правильной работе вычислительных каналов на выходах самопроверяемых тестеров 2/4-СПТ1, 2/4-СПТ2 и 2/4-СПТ3 (приложение Л) присутствует статический парафазный сигнал (01 или 10). Этот сигнал поступает на входы 2/4-СПТ4. На другие входы 2/4-СПТ4 поступают парафазные импульсы от парафазного тактового генератора (ПТГ). При этом на выходе 2/4-СПТ4 формируется импульсный парафазный сигнал. Импульсный парафазный сигнал через парафазные триггеры ПТ1 и ПТ2 поступает на входы контроллеров, которые контролируют работу данной схемы.

При появлении запрещенной кодовой комбинации в контрольном регистре вычислительного канала на выходах контрольных схем 2/4-СПТ появляется непарафазный сигнал, который регистрируется фиксирующим элементом (ФЭ). Для того, чтобы отличать сбои и отказы аппаратуры, ФЭ содержит два последовательно соединенных парафазных триггера ПТ1 и ПТ2.

Парафазный триггер (ПТ) представляет собой устройство (приложение Н), имеющее два парафазных информационных входа Dи  и два выхода Qи .

Парафазный триггер обладает следующими свойствами:

·  если на вход парафазного триггера поступает парафазный сигнал и сама схема ПТ исправна, то на его выходе также присутствует парафазный сигнал;

·  если на вход ПТ в любом такте его работы поступают одинаковые сигналы, то схема ПТ блокируется в защитном состоянии и в том же такте на выходе устанавливаются одинаковые сигналы (0,0 или 1,1), которые сохраняются во всех последующих тактах работы независимо от состояния входов;

·  при возникновении в схеме ПТ одиночных неисправностей схема также блокируется в защитном состоянии;

·  вывод схемы из защитного состояния возможен только по цепям установки (Sили R).

При первоначальном нарушении парафазности на выходах контрольных схем оба триггера блокируются и в микроконтроллеры поступает запрос прерывания. По этому сигналу в микроконтроллерах формируются сигналы восстановления ПТ1 и выдаются новые парафазные комбинации.

Если снова фиксируется нарушение выполнения программы, то ПТ1 окончательно блокируется. При отсутствии повторного сбоя, то есть при полном прохождении программного блока, микроконтроллеры формируют сигналы восстановления ПТ2.

2.6  Схема включения лампы светофора

Для управления и контроля лампами светофоров необходимо использовать схему включения лампы светофора (приложение П).

В данной схеме при подаче на базу хотя бы одного из транзисторов VT1, VT2 импульсного сигнала управления в цепи лампы L протекает переменный ток, который приводит к поочередному переключению оптронов VO1 и VO2. Таким образом, при поступлении сигналов управления исправность нити его лампы в горячем состоянии контролируется благодаря динамическому характеру парафазных сигналов на выходах оптронов  VO1 и VO2. Далее через оптроны VO3 – VO6 данные сигналы подаются на входы микроконтроллеров, которые контролируют исправность нитей ламп светофоров.

2.7   Схема управления шлагбаумом

Схема приведена в приложении С.

Для управления шлагбаумами будем использовать безопасную схему включения реле (БСВР).

Безопасная схема включения реле  представляет собой выпрямитель с умножением напряжения. Суть её работы заключается в многократном увеличении выходного напряжения при подаче на входы импульсных сигналов.

Безопасность в схеме обеспечивается за счёт того, что при отказе, умножения напряжения не происходит, а значит реле включено не будет. Дело в том, что питание схемы осуществляется от источника 5В, а для включения реле необходимо напряжение приблизительно в 5 раз большее.


3   РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ