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 t_д 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 ПТ_2.

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