火車站臺(tái)安全警示實(shí)訓(xùn)

《火車站臺(tái)安全警示系統(tǒng)設(shè)計(jì)》巢湖學(xué)院10電子信息工程項(xiàng)目組成員：殷攀張彬張旭張克磊組長(zhǎng)：殷攀目錄一.系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景二.系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求三.系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)七.實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果八.系統(tǒng)實(shí)物圖九.結(jié)論與總結(jié)一、項(xiàng)目設(shè)計(jì)背景1.社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，很多服務(wù)行業(yè)都已實(shí)行全面自動(dòng)化。2.人多繁雜的火車站對(duì)其設(shè)施安全也進(jìn)行了不斷的完善，但是在其檢測(cè)、提醒人員安全方面仍有欠缺。3.因此我們針對(duì)這些問題設(shè)計(jì)了一個(gè)有關(guān)火車站的安全警示系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實(shí)施對(duì)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(duì)我們站臺(tái)的安全系統(tǒng)是嚴(yán)峻的考驗(yàn)。二.設(shè)計(jì)需求1.系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別火車即將到達(dá)站臺(tái)。2.在識(shí)別列車后；系統(tǒng)檢測(cè)站臺(tái)警戒線內(nèi)是否有人，有人則提醒其離開。3.系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)火車是否到站，到站則提醒乘客依次排隊(duì)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(yǔ)言提示“注意安全，請(qǐng)退到安全線外”。三.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1.檢測(cè)模塊激光傳感器是由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成，激光傳感器是新型測(cè)量?jī)x表，它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強(qiáng)等。由于在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用的距離較遠(yuǎn)，綜合考慮我們選用激光傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)該檢測(cè)功能。

2.主控模塊因?yàn)楸鞠到y(tǒng)要求的性能不是太高，而且處于模擬階段，利用單片機(jī)芯片就可以控制。由于STC29C52RC是微處理器低功耗，超低價(jià)高速（0-90M），高可靠，3.3V工作電壓?jiǎn)纹瑱C(jī)，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(jì)是為了能及時(shí)提醒乘客在火車即將到達(dá)站臺(tái)時(shí)退出安全警戒線安全警戒線，所以選擇語(yǔ)音芯片進(jìn)行控制。由于WT5001是一款高品質(zhì)的MP3語(yǔ)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(yīng)快，功能操作方式簡(jiǎn)潔易懂，所以選擇WT5001。系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)，電路仿真，PCB繪制編輯，拓?fù)溥壿嬜詣?dòng)布線，信號(hào)完整分析等完美融合，為設(shè)計(jì)者提供了全新的設(shè)計(jì)解決方案。2.EDAHelperEDAHelper是一款鼠標(biāo)增強(qiáng)軟件，能大大提高設(shè)計(jì)工作效率。3.KeiluVision4KeiluVision4是一款可以用c語(yǔ)言來(lái)編程的軟件，KeiluVision4不僅提供了c語(yǔ)言操作環(huán)境，還保留了匯編代碼的高效快速特點(diǎn)。KeiluVision4中編譯器，調(diào)試工具實(shí)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(jī)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(shí)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(qiáng)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(jì)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(jī)，晶振，復(fù)位三個(gè)模塊。1.單片機(jī)的作用是控制芯片接收處理傳感器采集到的信息，對(duì)信號(hào)進(jìn)行綜合判斷，再將信號(hào)送往語(yǔ)音模塊，以達(dá)到設(shè)計(jì)效果。2.晶振電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)，電路選用11.0592MHZ的晶振和容值為22PF的電容，在單片機(jī)芯片的18（XTAL1）、19（XTAL2）號(hào)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(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。3.復(fù)位電路作用是使CPU和系統(tǒng)中其他功能部件都恢復(fù)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(gè)設(shè)計(jì)的各個(gè)部分提供電源（+5V），由圖可知，電源部分由一個(gè)電源開關(guān)J2、一個(gè)發(fā)光二極管、一個(gè)1K電阻,一個(gè)10K的電阻和一個(gè)容值為1UF的穩(wěn)壓電容組成。當(dāng)電源接通后，打開開關(guān)，發(fā)光二極管會(huì)發(fā)光。C.串口電路

串口電路是由一個(gè)MAX232芯片、5個(gè)0.1UF的電容和一個(gè)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(dāng)數(shù)據(jù)線接上串口DB9時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過3號(hào)引腳送給MAX232的13號(hào)引腳，在經(jīng)過12號(hào)引腳輸出將電平轉(zhuǎn)換送往單片機(jī)芯片中，在經(jīng)過一系列單片機(jī)講信號(hào)送給11號(hào)引腳經(jīng)過芯片電平轉(zhuǎn)換由14號(hào)引腳送給串口的2號(hào)引腳，已達(dá)到電平轉(zhuǎn)換的作用。系統(tǒng)各個(gè)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(yǔ)音播報(bào)模塊的設(shè)計(jì)1.語(yǔ)音播報(bào)模塊語(yǔ)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(jī)的的三個(gè)端口分別接在三個(gè)激光傳感器的接口。三個(gè)激光傳感器分別放在離站臺(tái)不遠(yuǎn)的地方(在此假設(shè)200米)，以檢測(cè)火車是否即將到來(lái)、檢測(cè)站臺(tái)警戒線內(nèi)部是否有人和檢測(cè)火車是否已經(jīng)到達(dá)站臺(tái)，當(dāng)條件滿足時(shí)即激光傳感器的發(fā)射端發(fā)出的信號(hào)被遮擋，接收端口接收不到對(duì)面的信號(hào)，使得傳感器的G1～G3點(diǎn)為低電平，則三個(gè)LED燈發(fā)光，發(fā)出相對(duì)應(yīng)的信號(hào)并送入單片機(jī)內(nèi)處理。用激光傳感器采集數(shù)據(jù)，利用單片機(jī)接收傳感器傳送過來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷并處理，對(duì)提醒模塊進(jìn)行控制，判斷是否需要語(yǔ)音提示，從而達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)控制的效果。六、系統(tǒng)算法設(shè)計(jì)

voidmain() { while(1) { if(key==0)//火車正在進(jìn)站 { j=1; } if(key2==0&&key==0)//在進(jìn)車時(shí)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(cè)流程圖和語(yǔ)音模塊流程圖七.實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果與分析1.讓有物體擋住進(jìn)站口的激光時(shí)，語(yǔ)音提示，火車已進(jìn)站2.當(dāng)站臺(tái)有物體在警界線以內(nèi)，擋住激光時(shí)，此時(shí)語(yǔ)音提示，火車即將進(jìn)站，請(qǐng)退出警戒線以外3.當(dāng)列車聽穩(wěn)時(shí)，使單片機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，語(yǔ)音芯片工作，語(yǔ)音提示，列車已到站，請(qǐng)排隊(duì)上車4.當(dāng)列車啟動(dòng)時(shí)，如有人站在警戒線以內(nèi)，語(yǔ)音提示，列車已啟動(dòng)，請(qǐng)退出警戒線以外實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析1.此設(shè)計(jì)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(shí)際應(yīng)用中激光傳感器的數(shù)量必須增加，以便達(dá)到準(zhǔn)確檢測(cè)的效果.2.由于時(shí)間和設(shè)備的限制，沒有進(jìn)行深入的了解，期望在以后的學(xué)習(xí)工作中能做的更好.八.系統(tǒng)實(shí)物圖焊接所得到的電路板圖為個(gè)實(shí)物圖及合影九.結(jié)論與總結(jié)

1.在這次實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)中，讓我們提高了自己的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力，不但訓(xùn)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(yǔ)音芯片WT5001的使用，對(duì)程序的編寫能力也得到了提高，同時(shí)讓我們深入的掌握了單片機(jī)的