Proiectarea și controlul unui prototip de tren automat

Toată lumea din orașele de metrou, precum Kolkata, Delhi, care se bucură de luxul trenului de metrou, nu și-a cruțat vreodată gândul despre tren? Nu, atunci permiteți-mi să vă dau o scurtă idee despre trenul condus și controlat automat fără șofer. Dar înainte de asta, să ne amintim scurt despre tipurile de automatizarea metroului .

Modul controlat de driver : În modurile convenționale, șoferul manual este cel care conduce trenul și controlează mișcarea trenului folosind semnalele luminoase staționare.

Modul parțial automat : În acest mod, driverul conduce trenul în timp ce un sistem de control extern este utilizat pentru a monitoriza constant viteza și accelerația trenului și a oferi șoferului feedback-ul necesar.

Mod fără șofer : Întreaga exploatare și întreținere a trenului se realizează automat fără nicio intervenție umană. Trenul se oprește și pornește automat, iar ușile sunt închise și deschise automat.

Deci, acum să ne îndreptăm atenția asupra ultimului mod, adică al modului fără șofer

Într-un tren complet automat fără șofer, controlul se face printr-un control al trenului bazat pe comunicații, unde un computer de cale este utilizat pentru a monitoriza trenul care rulează pe linia alocată și pentru a transmite aceste informații către computerul centralizat. Trenul este controlat de sistemul automat de control al trenului.

“semnalele digitale sunt reprezentate de două diferite ”

Proiectarea unui prototip de bază al unui tren automat fără șofer

“ce face un radar ”

Proiectarea va include următoarele componente:

Un corp dreptunghiular care ține toate celelalte componente robotice precum circuitul de comandă, ușa etc.
Un prototip de ușă glisantă
Câteva aranjamente cu LED-uri IR și fotodiodă
Un circuit de control folosind un microcontroler

Funcționarea prototipului de bază:

Deci, să vedem cum funcționează prototipul nostru de bază:

Sistemul automat de detectare a platformei și controlul ușii : Este format dintr-un LED IR și un sistem de fotodiodă. Când senzorul detectează venirea stației, șoferul motorului acționează automat motorul astfel încât trenul să se oprească și ușa să fie deschisă atunci când se simte o persoană.
Sistem de contorizare a pasagerilor : Trenul este, de asemenea, echipat cu un sistem de contorizare a pasagerilor care contorizează numărul de pasageri care intră în tren și atunci când numărul atinge o anumită limită, ușa se închide automat și trenul va începe să se miște după o anumită limită de timp.

Cum se controlează prototipul trenului:

Controlul mișcării trenului : În mod normal, atunci când trenul este în mișcare, dispunerea IR-fotodiodă este plasată astfel încât ambele să fie plasate paralel una cu cealaltă și astfel, deoarece fotodioda nu primește impulsurile luminoase, nu conduce și, ca urmare, microcontrolerul va primi un semnal ridicat. Acum, pe măsură ce trenul se apropie de o stație, lumina IR de la LED-ul IR este reflectată de orice obiect (să presupunem că semnalul stației), iar lumina reflectată cade pe fotodiodă, determinându-l să conducă și, astfel, un semnal de întrerupere este dat microcontrolerului prin tranzistor. Microcontrolerul este programat pentru a trimite semnale către driverul motorului pentru a opri motoarele. Funcționarea motorului este condusă de unitatea de acționare a motorului, aici două stații sunt conectate la microcontroler prin acționarea motorului.

Diagrama bloc care arată controlul mișcării trenului

Controlul deschiderii și închiderii ușilor : Pe măsură ce trenul se oprește, adică microcontrolerul trimite un semnal de întrerupere șoferului motorului pentru a opri motoarele, microcontrolerul trimite și un semnal înalt conducătorului motorului de ușă, astfel încât acesta să acționeze motorul pentru a deschide ușa, pentru ca pasagerii să intre Microcontrolerul este programat astfel încât ușa să fie deschisă până când numărul de pasageri care intră ating o limită și apoi microcontrolerul este programat să semnaleze conducătorului motorului să rotească motorul pentru a închide ușa. Microcontrolerul stochează codul care este scris într-un limbaj de asamblare. Deci, pentru a arunca acest program codat într-un IC cu microcontroler, avem nevoie de un dispozitiv cunoscut sub numele de arzător sau programator. Un programator este un dispozitiv hardware cu software care citește conținutul fișierului hex, care este stocat pe un computer sau laptopuri. Citește seria de date a fișierului hex sau cablul USB și transferă datele în memoria microcontrolerului. Programatorii și compilatoarele sunt diferite pentru diferitele microcontrolere care sunt pentru companii diferite, cum ar fi microcontrolerele 8051 „flash magic” este folosit pentru a programa microcontrolerul și „programatorul” microcontrolerului AT89C51 folosit pentru a programa microcontrolerul. Acesta este modul în care programăm codul într-un microcontroler cu un arzător sau programator.

Diagrama bloc care arată controlul deschiderii și închiderii ușii

Controlul numărului mai multor pasageri care intră și ies din tren : Acest lucru se face folosind un sistem de contorizare a pasagerilor. Aceasta constă din nou într-un aranjament cu LED-fotodiodă IR - unul la ușă și altul la mică distanță. Când o persoană intră pe ușă, există o întrerupere între LED-ul IR și fotodiodă și, în consecință, tranzistorul corespunzător trimite un semnal logic ridicat microcontrolerului. Pe măsură ce persoana părăsește zona și intră mai departe în interior, întrerupând al doilea aranjament cu LED-fotodiodă IR, 1^SfDispozitivul IR LED-fotodiodă revine la funcționarea sa normală și un semnal scăzut este trimis de la tranzistorul corespunzător la microcontroler. Această tranziție de la mare la scăzut a pinului microcontrolerului determină o creștere a afișării numărului afișajului pe 7 segmente programatic. Când numărul atinge un maxim, microcontrolerul este programat să declanșeze o alarmă sonoră. În mod similar, atunci când se detectează o întrerupere între 2^ndAranjamente IRLED-fotodiodă, tranziția de la semnalul mare la cel scăzut al microcontrolerului determină o scădere a numărului de numere ale celui de-al doilea ecran de 7 segmente.

Diagrama bloc care arată controlul sistemului de numărare

Avantajele sistemului automat de control al trenului:

Un mod ușor de transport din și către o zonă îndepărtată
Trenuri complet climatizate
Prin utilizarea sistemelor automate de tren putem călători într-o călătorie sigură
Tehnologie de mare viteză
Modernitate
Accesibilitate

Dezavantaje ale sistemului automat de control al trenului: