第３ｌ卷第１期电力机车与城轨车辆

Ｖ０１．３１Ｎｏ．１

２００８年１月２０１３

Ｅｌｅｃｔｒｉｃ

Ｌｏｃｏｍｏｔ而ｅｓ＆Ｍａｓｓ

ＴｒａｎｓｉｔＶｅｈｉｃ／ｅｓ

Ｊａｎ．２０ｔｈ．２００８

◆研究开发◆

基于微控制器的脉宽调制编码器在

轻轨车辆上的应用

贾栋胜１，王山石２

（１．中国南车集团南京浦镇车辆厂技术中心，江苏南京２１００３１；２．西安沙尔特宝电气有限公司，陕西西安７１００４８）

摘要：脉宽调制编码器（ＰＷＭｅｎｃｏｄｅｒ）在铁路动车组和轻轨、地铁车辆上担负着牵引、制动指令传输的重要任务。文章主要阐述了基于微控制器的脉宽调制编码器的设计理念、硬件组成、软件实现及其内部控制逻辑关系。

关键词：脉冲宽度调制；编码器；硬件；软件；动车组中图分类号：ＴＰ２７３

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７２—１１８７（２００８）０１—００２３—０４

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ

ＰＷＭ

ｅｎｃｏｄｅｒｂａｓｅｄ

ｏｎ

ｍｉｃｒｏ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ

ｆｏｒｌｉｇｈｔｒａｉｌｖｅｈｉｃｌｅｓ

ＪＩＡＤｏｎｇ－ｓｈｅｎ９１，ＷＡＮＧＳｈａｎ－ｓｈｉ２

（１．ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒ，ＣＳＲＮａｎｊｉｎｇＰｕｚｈｅｎＲｏｌｌｉｎｇＳｔｏｃｋＷｏｒｋｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３１，Ｃｈｉｎａ；

２．Ｘｉ’ａｎＳｃｈａｈｂａｕＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉ’ａｎ

７１００４８，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＰＷＭｅｎｃｏｄｅｒｔｒａｎｓｆｅｒｓｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｏｆｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｂｒａｋｉｎｇ。Ｉｔｐｌａｙｓ

ａｎ

ｉｍｐｏｒｔａｆｉｔｒｏｌｅｉｎｒａｉｌｗａｙＥＭＵ，ｌｉｇｈｔｒａｉｌａｎｄ

ｓｕｂｗａｙｖｅｈｉｃｌｅｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｏｆＰＷＭｅｎｃｏｄｅｒａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆＰＷＭｅｎｃｏｄｅｒ

ｄｅｓｉｇｎ．

Ｋｅｙ

ｗｏｒｄｓ：ＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）；ｅｎｃｏｄｅｒ；ｈａｒｄｗａｒｅ；ｓｏｆｔｗａｒｅ；ＥＭＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ

Ｍｕｌｔｉｐｌｅ

Ｕｎｉｔｓ）

在动力分散型轨道车辆中，将来自主控制器或自动输出送给比较器，由比较器输出调制的矩形波。数字电路列车控制（ＡＴＯ）的牵引、制动信号可靠地传送到分布于方式实现主要由时钟源、锁存器、周期计数器、脉冲宽度各节车的牵引和制动控制单元的常用方法有基于通信网计数器和与门逻辑组成，也可由集成定时器芯片实现，络的方法和采用硬件连线。

图ｌ为由Ｉｎｔｅｌ８２５３集成定时器构成的脉冲宽度调制器出于“硬线优先”的可靠性原则，在铁路动车组及轻原理图。

轨车辆中采用脉冲宽度调制的方式传递牵引、制动指令。

＋５

Ｖ

ｌ设计原则

ＰＷＭ编码器属于车载电子设备中对车辆运行安全有影响的关键设备。在设计中要充分考虑设备的可靠性。

ＰＷＭ编码器要具备完善实时的自检功能，在发现故障时要能隔离无效输出并通过ＰＷＭ编码器工作状态继图１由８２５３构成的脉冲宽度调制器

电器通知控制电路的联锁继电器，采取必要的安全措施。模拟方式电路简单，但存在温漂、对干扰噪声较敏感

对微控制器工作正常的检测仅通过看门狗定时器是不够等因素，精度难以提高。目前可编程数字电路发展成熟，的，在ＰＷＭ输出电路中应加入可靠的动态监控电路，对可采用可编程数字电路进行脉冲宽度调制的设计。

微控翩器及脉宽调制模块进行实时监控。

来自主控制器或自动列车控制的信号宜采用４—脉冲宽度调制可以通过模拟或数字的途径实现。模２０

ｍＡ恒流源方式传送。当输入异常，如断线或超出正常

拟电路的方法是把给定的电压值和锯齿波多谐振荡器的

范围时，ＰＷＭ编码器应能感知并通过继电器向外界指

收稿日期：２００７—０６—２５

作者简介：贾栋胜，工程师，１９９５年毕业于华东交通大学电力牵引及传动控制专业，从事地铁及城际电动车组的牵引及控制系统的设计集成工作。

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