火車站臺安全警示實訓

《火車站臺安全警示系統(tǒng)設(shè)計》巢湖學院10電子信息工程項目組成員：殷攀張彬張旭張克磊組長：殷攀目錄一.系統(tǒng)設(shè)計背景二.系統(tǒng)設(shè)計需求三.系統(tǒng)設(shè)計方案四.系統(tǒng)采用軟件五.系統(tǒng)模塊原理六.系統(tǒng)算法設(shè)計七.實驗系統(tǒng)測試結(jié)果八.系統(tǒng)實物圖九.結(jié)論與總結(jié)一、項目設(shè)計背景1.社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，很多服務(wù)行業(yè)都已實行全面自動化。2.人多繁雜的火車站對其設(shè)施安全也進行了不斷的完善，但是在其檢測、提醒人員安全方面仍有欠缺。3.因此我們針對這些問題設(shè)計了一個有關(guān)火車站的安全警示系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實施對火車站內(nèi)的秩序、人員安全也能起到一定的作用?；疖囌緭頂D的人群，對我們站臺的安全系統(tǒng)是嚴峻的考驗。二.設(shè)計需求1.系統(tǒng)能夠自動識別火車即將到達站臺。2.在識別列車后；系統(tǒng)檢測站臺警戒線內(nèi)是否有人，有人則提醒其離開。3.系統(tǒng)自動檢測火車是否到站，到站則提醒乘客依次排隊上車。4.火車出站，在沒離開車站前，如果人員越過黃色警戒線，語言提示“注意安全，請退到安全線外”。三.系統(tǒng)設(shè)計方案

1.檢測模塊激光傳感器是由激光器、激光檢測器和測量電路組成，激光傳感器是新型測量儀表，它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強等。由于在本設(shè)計中應用的距離較遠，綜合考慮我們選用激光傳感器來實現(xiàn)該檢測功能。

2.主控模塊因為本系統(tǒng)要求的性能不是太高，而且處于模擬階段，利用單片機芯片就可以控制。由于STC29C52RC是微處理器低功耗，超低價高速（0-90M），高可靠，3.3V工作電壓單片機，使產(chǎn)品更小，更輕，功耗更低，所以我們選擇用STC29C52RC。3．提醒模塊該模塊設(shè)計是為了能及時提醒乘客在火車即將到達站臺時退出安全警戒線安全警戒線，所以選擇語音芯片進行控制。由于WT5001是一款高品質(zhì)的MP3語音芯片，支持MP3解碼，帶有豐富的外設(shè)接口，功耗低，控制播放響應快，功能操作方式簡潔易懂，所以選擇WT5001。系統(tǒng)設(shè)計思路四.系統(tǒng)采用軟件1.AltiumDesignerSummer09AltiumDesignerSummer09是一款電子開發(fā)軟件，這款軟件通過把原理圖設(shè)計，電路仿真，PCB繪制編輯，拓撲邏輯自動布線，信號完整分析等完美融合，為設(shè)計者提供了全新的設(shè)計解決方案。2.EDAHelperEDAHelper是一款鼠標增強軟件，能大大提高設(shè)計工作效率。3.KeiluVision4KeiluVision4是一款可以用c語言來編程的軟件，KeiluVision4不僅提供了c語言操作環(huán)境，還保留了匯編代碼的高效快速特點。KeiluVision4中編譯器，調(diào)試工具實現(xiàn)與AMR器件的最完美匹配。4.STC_ISP_V480STC_ISP_V480是一款可以向STC89C51，STC89C52等系列單片機內(nèi)燒寫程序的軟件。其可以設(shè)置波特率，串口參數(shù)。同時STC_ISP_V480還可以作為串口調(diào)試工具，用于串口收發(fā)數(shù)據(jù)的調(diào)試軟件。5.Edraw億圖是一款綜合圖示繪制軟件，新穎小巧，功能強大?？梢院芊奖愕睦L制各種專業(yè)的流程圖，網(wǎng)路圖，家具設(shè)計圖，商業(yè)圖表等五.系統(tǒng)模塊原理A.最小系統(tǒng)模塊包括單片機，晶振，復位三個模塊。1.單片機的作用是控制芯片接收處理傳感器采集到的信息，對信號進行綜合判斷，再將信號送往語音模塊，以達到設(shè)計效果。2.晶振電路用于產(chǎn)生單片機工作所需的時鐘信號，電路選用11.0592MHZ的晶振和容值為22PF的電容，在單片機芯片的18（XTAL1）、19（XTAL2）號引腳之間跨界警惕震蕩器和微調(diào)電容，就可以構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。3.復位電路作用是使CPU和系統(tǒng)中其他功能部件都恢復到確定的初始狀態(tài)，并從該狀態(tài)開始工作。B.電源模塊

電路是為了給整個設(shè)計的各個部分提供電源（+5V），由圖可知，電源部分由一個電源開關(guān)J2、一個發(fā)光二極管、一個1K電阻,一個10K的電阻和一個容值為1UF的穩(wěn)壓電容組成。當電源接通后，打開開關(guān)，發(fā)光二極管會發(fā)光。C.串口電路

串口電路是由一個MAX232芯片、5個0.1UF的電容和一個串口組成。電路中的MAX232芯片使用+5v單電源供電，在電路中的CX1～CA4是必不可少的，缺一不可，具有調(diào)節(jié)電壓值的作用。由圖可知，當數(shù)據(jù)線接上串口DB9時數(shù)據(jù)經(jīng)過3號引腳送給MAX232的13號引腳，在經(jīng)過12號引腳輸出將電平轉(zhuǎn)換送往單片機芯片中，在經(jīng)過一系列單片機講信號送給11號引腳經(jīng)過芯片電平轉(zhuǎn)換由14號引腳送給串口的2號引腳，已達到電平轉(zhuǎn)換的作用。系統(tǒng)各個模塊電路原理圖由原理圖生成的PCB圖D.激光傳感器電路和語音播報模塊的設(shè)計1.語音播報模塊語音模塊我們選用的是WT5001，其各種優(yōu)越性在前面已說。2.激光傳感器模塊用單片機的的三個端口分別接在三個激光傳感器的接口。三個激光傳感器分別放在離站臺不遠的地方(在此假設(shè)200米)，以檢測火車是否即將到來、檢測站臺警戒線內(nèi)部是否有人和檢測火車是否已經(jīng)到達站臺，當條件滿足時即激光傳感器的發(fā)射端發(fā)出的信號被遮擋，接收端口接收不到對面的信號，使得傳感器的G1～G3點為低電平，則三個LED燈發(fā)光，發(fā)出相對應的信號并送入單片機內(nèi)處理。用激光傳感器采集數(shù)據(jù)，利用單片機接收傳感器傳送過來的數(shù)據(jù)進行判斷并處理，對提醒模塊進行控制，判斷是否需要語音提示，從而達到整個系統(tǒng)控制的效果。六、系統(tǒng)算法設(shè)計

voidmain() { while(1) { if(key==0)//火車正在進站 { j=1; } if(key2==0&&key==0)//在進車時判斷是否有人踩線 { j=2;

} if(key3==0&&key==0) //發(fā)出火車出站提醒 { j=3; }}主程序流程圖激光檢測流程圖和語音模塊流程圖七.實驗系統(tǒng)測試結(jié)果與分析1.讓有物體擋住進站口的激光時，語音提示，火車已進站2.當站臺有物體在警界線以內(nèi)，擋住激光時，此時語音提示，火車即將進站，請退出警戒線以外3.當列車聽穩(wěn)時，使單片機產(chǎn)生驅(qū)動信號，語音芯片工作，語音提示，列車已到站，請排隊上車4.當列車啟動時，如有人站在警戒線以內(nèi)，語音提示，列車已啟動，請退出警戒線以外實驗結(jié)果分析1.此設(shè)計能夠基本完成任務(wù)的要求，但還存在很多的不足之處，比如由于火車站空間較大所以在實際應用中激光傳感器的數(shù)量必須增加，以便達到準確檢測的效果.2.由于時間和設(shè)備的限制，沒有進行深入的了解，期望在以后的學習工作中能做的更好.八.系統(tǒng)實物圖焊接所得到的電路板圖為個實物圖及合影九.結(jié)論與總結(jié)

1.在這次實習設(shè)計中，讓我們提高了自己的動手能力和獨立思考的能力，不但訓練了我們小組成員查找資料的能力，更使我們了解并掌握了MAX232電平轉(zhuǎn)換，激光傳感器和語音芯片WT5001的使用，對程序的編寫能力也得到了提高，同時讓我們深入的掌握了單片機的