Простой способ спроектировать автоматический поезд без водителя

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Проектирование прототипа автопоезда и управление им

Проектирование прототипа автопоезда и управление им

Все в таких мегаполисах, как Калькутта, Дели, наслаждающиеся роскошью поезда метро, ​​когда-нибудь думали о поезде? Нет, тогда позвольте мне дать вам краткое представление о беспилотном поезде с автоматическим приводом и управлением. Но перед этим напомним вкратце о типах автоматизация метро .



Режим, управляемый водителем : В обычных режимах машинист с ручным управлением управляет поездом и управляет движением поезда с помощью стационарных световых сигналов.


Частично автоматический режим : В этом режиме драйвер гоняет поезд в то время как внешняя система управления используется для постоянного контроля скорости и ускорения поезда и обеспечения необходимой обратной связи с машинистом.



Режим без водителя : Вся эксплуатация и техническое обслуживание поезда производятся автоматически, без вмешательства человека. Поезд останавливается и трогается автоматически, а двери закрываются и открываются автоматически.

Итак, теперь давайте обратим внимание на последний режим, то есть режим без водителя.

В полностью автоматическом поезде без машиниста управление осуществляется через систему управления поездом на основе связи, где путевой компьютер используется для мониторинга поезда, идущего по назначенной линии, и передачи этой информации в централизованный компьютер. Поездом управляет система автоматического управления поездом.


Разработка базового прототипа автопоезда без водителя

В конструкцию войдут следующие компоненты:

  • Прямоугольное тело, вмещающее все остальные компоненты роботов как цепь управления, дверь и т. д.
  • Прототип раздвижной двери
  • Пара ИК-светодиода и расположение фотодиодов
  • Схема управления с использованием микроконтроллера

Работа базового прототипа:

Итак, давайте посмотрим, как работает наш базовый прототип:

  • Автоматическое определение платформы и система управления дверьми : Он состоит из ИК-светодиода и фотодиодной системы. Когда датчик обнаруживает приближение станции, машинист автоматически приводит в движение двигатель, так что поезд останавливается, а дверь открывается, когда обнаруживается человек.
  • Система счетчиков пассажиров : Поезд также оснащен системой подсчета пассажиров, которая подсчитывает количество пассажиров, входящих в поезд, и когда счет достигает определенного предела, дверь автоматически закрывается, и поезд начинает движение по истечении определенного времени.

Как управлять прототипом поезда:

  • Контроль движения поезда : Обычно, когда поезд движется, ИК-светодиод-фотодиод размещается таким образом, что оба размещаются параллельно друг другу, и, таким образом, поскольку фотодиод не получает световых импульсов, он не проводит и, как следствие, микроконтроллер получит высокий сигнал. Теперь, когда поезд приближается к станции, ИК-свет от ИК-светодиода отражается любым объектом (предположим, что это сигнал станции), а отраженный свет падает на фотодиод, заставляя его проводить, и, таким образом, на микроконтроллер подается низкий сигнал прерывания. через транзистор. Микроконтроллер запрограммирован на отправку сигналов драйверу двигателя для остановки двигателей. Работа двигателя управляется микросхемой моторного привода, здесь две станции подключены к микроконтроллеру через моторный привод.

    Блок-схема, показывающая управление движением поездов

    Блок-схема, показывающая управление движением поездов

  • Контроль открытия и закрытия дверей : Когда поезд останавливается, то есть микроконтроллер отправляет сигнал прерывания водителю двигателя, чтобы остановить двигатели, микроконтроллер также отправляет высокий сигнал водителю дверного мотора, чтобы он запускал мотор, чтобы открыть дверь, чтобы пассажиры могли сесть. Микроконтроллер запрограммирован так, что дверь открывается до тех пор, пока количество пассажиров не достигнет предела, а затем микроконтроллер запрограммирован так, чтобы подавать сигнал водителю двигателя повернуть двигатель, чтобы закрыть дверь. В микроконтроллере хранится код, написанный на языке ассемблера. Итак, чтобы сбросить эту закодированную программу в ИС микроконтроллера, нам нужно устройство, известное как записывающее устройство или программатор. Программист - это аппаратное устройство с программным обеспечением, которое считывает содержимое шестнадцатеричного файла, который хранится на ПК или ноутбуках. Он читает шестнадцатеричный файл данных через последовательный порт или USB-кабель и передает данные в память микроконтроллера. Программисты и компиляторы различны для разных микроконтроллеров, которые предназначены для разных компаний, например, микроконтроллеры 8051 «флэш-магия» используются для программирования микроконтроллера и «программатор» микроконтроллера AT89C51, используемый для программирования микроконтроллера. Так мы программируем код в микроконтроллере записывающим устройством или программатором.
Блок-схема, показывающая управление открытием и закрытием двери

Блок-схема, показывающая управление открытием и закрытием двери

  • Контроль подсчета нескольких пассажиров, входящих и выходящих из поезда : Это делается с помощью системы счетчика пассажиров. Он снова состоит из инфракрасного светодиода и фотодиода - один у двери, а другой немного поодаль. Когда человек входит в дверь, между ИК-светодиодом и фотодиодом возникает прерывание, и, соответственно, соответствующий транзистор посылает на микроконтроллер сигнал высокого логического уровня. Когда человек покидает зону и идет дальше внутрь, прерывая работу второго ИК-светодиода и фотодиода, 1улИнфракрасный светодиод-фотодиод возвращается в нормальный режим работы, и с соответствующего транзистора на микроконтроллер отправляется низкий сигнал. Этот переход от высокого уровня к низкому на выводе микроконтроллера программно вызывает увеличение числового отображения 7-сегментного дисплея. Когда счет достигает максимума, микроконтроллер запрограммирован на активацию звукового сигнала. Точно так же, когда обнаруживается прерывание между 2ndIRLED-Фотодиодные устройства, переход от высокого к низкому сигналу микроконтроллера приводит к уменьшению счетчика номеров второго 7-сегментного дисплея.
Блок-схема, показывающая управление системой подсчета

Блок-схема, показывающая управление системой подсчета

Преимущества автоматической системы управления поездом:

  • Легкий способ транспортировки из и в удаленный район
  • Поезда с полностью кондиционированным воздухом
  • Используя автоматические системы поездов, мы можем путешествовать безопасно
  • Высокоскоростная технология
  • Современность
  • Доступность

Недостатки системы автоматического управления поездом:

  • Дорогой
  • Нарушение
  • Потеря управления

Итак, теперь я дал базовый дизайн прототипа, просто подумайте о том, как управляются настоящие автоматические поезда метро в нашей стране?