铁路道口信号在铁路运输过程中起着至关重要的作用,道口信号控制设备是铁路控制系统中重要的设备之一。为了保证道口的铁路侧与公路侧的交通能够可靠、高效、稳定的进行,需要道口信号控制设备能在保证安全预警的前提下高效可靠的工作,能将道口预警信号准确并及时的传达各方人员车辆。目前国内正在使用的道口信号DX3型设备,采用机械控制和继电器组合结构设计,由于设备设计陈旧,导致故障率较高,维护成本较大,工作效率较低等问题。随着5G与物联网时代的到来,智能设备的使用更加广泛,本次课题设计的道口智能预警嵌入式控制系统不仅能解决目前道口信号系统存在的问题,还是对铁路控制设备硬件智能化的尝试与探索,对铁路信息化建设具有一定的积极影响和意义。本次课题设计的主要目标是设计一种嵌入式控制系统智能硬件设备管理道口信号并及时预警行人车辆,本次设备控制核心采用ARM硬件平台和嵌入式Linux软件平台,结合信号采集部件摄像机与雷达完成道口信号的安全预警工作。本文主要完成以下几个方面的工作:(1)通过铁路道口现场工勘调研,调研分析当前道口信号DX3型设备的工作原理与问题所在,确定本次设计的系统整体方案。(2)围绕控制系统的核心ARM硬件平台,设计了控制系统的外围接口功能电路,包括多级电源电路模块、串口调试电路模块、以太网通信电路模块、LCD液晶显示电路模块、TF卡存储电路模块、Mini PCIE电路模块、RS232通信电路模块、RS485通信电路模块等。(3)围绕控制系统的软件平台嵌入式Linux系统,构建编译了启动引导程序Uboot,裁剪配置了Linux内核,并构建移植了根文件系统到核心控制软件平台系统,同时对各个接口的驱动程序进行了修改调试。(4)根据道口安全预警功能利用嵌入式Linux多线程编程实现了IP视频流显示线程、雷达信息通信线程、执行部件动作线程以及看门狗线程等,实现了道口信号控制设备的基本功能。全文包含图45幅,表5个,参考文献41篇。