Εύκολος τρόπος για να σχεδιάσετε μια αυτόματη αμαξοστοιχία χωρίς οδηγό

Σχεδιασμός και έλεγχος ενός αυτόματου πρωτοτύπου αμαξοστοιχίας

Όλοι οι πόλεις του μετρό, όπως η Καλκούτα, το Δελχί που απολαμβάνουν τις πολυτέλειες του τρένου του μετρό, έκαναν ποτέ σκέψη για το τρένο; Όχι, τότε επιτρέψτε μου να σας δώσω μια σύντομη ιδέα για το μηχανοκίνητο μηχανοκίνητο και ελεγχόμενο τρένο. Αλλά πριν από αυτό ας έχουμε μια σύντομη ανάκληση για τους τύπους αυτοματισμός μετρό .

Η λειτουργία ελεγχόμενη από το πρόγραμμα οδήγησης : Σε συμβατικές λειτουργίες, είναι ο χειροκίνητος οδηγός που οδηγεί την αμαξοστοιχία και ελέγχει την κίνηση της αμαξοστοιχίας χρησιμοποιώντας τα σταθερά φωτεινά σήματα.

Η μερικώς αυτόματη λειτουργία : Σε αυτήν τη λειτουργία, το πρόγραμμα οδήγησης οδηγεί το τρένο ενώ ένα εξωτερικό σύστημα ελέγχου χρησιμοποιείται για να παρακολουθεί συνεχώς την ταχύτητα και την επιτάχυνση της αμαξοστοιχίας και να παρέχει την απαιτούμενη ανατροφοδότηση στον οδηγό.

Λειτουργία χωρίς οδηγό : Ολόκληρη η λειτουργία και η συντήρηση της αμαξοστοιχίας γίνονται αυτόματα χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Το τρένο σταματά και ξεκινά αυτόματα και οι πόρτες κλείνουν και ανοίγουν αυτόματα.

Λοιπόν, τώρα ας στρέψουμε την προσοχή μας στην τελευταία λειτουργία, δηλαδή στη Λειτουργία χωρίς οδηγό

Σε μια πλήρως αυτόματη αμαξοστοιχία χωρίς οδηγό, ο έλεγχος γίνεται μέσω ενός ελέγχου αμαξοστοιχίας που βασίζεται στην επικοινωνία, όπου ένας υπολογιστής παρατρόχιου τροχού χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της αμαξοστοιχίας που τρέχει στην καθορισμένη γραμμή και τη μεταφορά αυτών των πληροφοριών στον κεντρικό υπολογιστή. Η αμαξοστοιχία ελέγχεται από το αυτόματο σύστημα ελέγχου αμαξοστοιχίας.

Σχεδιασμός ενός βασικού πρωτοτύπου μιας αυτόματης αμαξοστοιχίας χωρίς οδηγό

Ο σχεδιασμός θα περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

• Ένα ορθογώνιο σώμα που κρατά όλα τα άλλα ρομποτικά εξαρτήματα όπως το κύκλωμα ελέγχου, η πόρτα κ.λπ.
• Πρωτότυπο συρόμενης πόρτας
• Μερικές ρυθμίσεις IR LED και φωτοδιόδου
• Ένα κύκλωμα ελέγχου με χρήση μικροελεγκτή

Εργασία του βασικού πρωτοτύπου:

Ας δούμε λοιπόν πώς λειτουργεί το βασικό μας πρωτότυπο:

• Το σύστημα αυτόματης ανίχνευσης πλατφόρμας και ελέγχου πόρτας : Αποτελείται από ένα IR LED και ένα σύστημα φωτοδιόδων. Όταν ο αισθητήρας ανιχνεύσει την έλευση του σταθμού, ο οδηγός του κινητήρα οδηγεί αυτόματα τον κινητήρα έτσι ώστε η αμαξοστοιχία να σταματήσει και η πόρτα να ανοίξει όταν αισθάνεται κάποιος.
• Σύστημα μετρητών επιβατών : Η αμαξοστοιχία είναι επίσης εξοπλισμένη με σύστημα μετρητών επιβατών που μετρά τον αριθμό των επιβατών που εισέρχονται στην αμαξοστοιχία και όταν ο αριθμός φτάσει σε ένα ορισμένο όριο, η πόρτα κλείνει αυτόματα και η αμαξοστοιχία θα αρχίσει να κινείται μετά από ένα ορισμένο χρονικό όριο.
  

Πώς να ελέγξετε το πρωτότυπο αμαξοστοιχίας:

• Έλεγχος της κίνησης της αμαξοστοιχίας : Κανονικά, όταν η αμαξοστοιχία κινείται, η διάταξη IR-φωτοδιόδου τοποθετείται έτσι ώστε και οι δύο να είναι παράλληλες μεταξύ τους και έτσι, καθώς η φωτοδίοδος δεν λαμβάνει τους παλμούς φωτός, δεν διεξάγει και ως εκ τούτου, ο μικροελεγκτής θα πάρει ένα υψηλό σήμα. Τώρα καθώς η αμαξοστοιχία πλησιάζει έναν σταθμό, το φως IR από το IR LED ανακλάται από οποιοδήποτε αντικείμενο (ας υποθέσουμε ότι το σήμα του σταθμού) και το ανακλώμενο φως πέφτει στη φωτοδίοδο, προκαλώντας τη συμπεριφορά του και έτσι δίνεται ένα χαμηλό σήμα διακοπής στον μικροελεγκτή μέσω του τρανζίστορ. Ο μικροελεγκτής είναι προγραμματισμένος να στέλνει σήματα στον οδηγό του κινητήρα για να σταματήσει τους κινητήρες. Η λειτουργία του κινητήρα οδηγείται από τον κινητήρα IC, εδώ δύο σταθμοί συνδέονται με τον μικροελεγκτή μέσω του κινητήρα.

  

  Διάγραμμα μπλοκ που δείχνει τον έλεγχο κίνησης αμαξοστοιχίας

• Έλεγχος ανοίγματος και κλεισίματος θυρών : Καθώς η αμαξοστοιχία σταματά, δηλ. Ο μικροελεγκτής στέλνει σήμα διακοπής στον οδηγό του κινητήρα για να σταματήσει τους κινητήρες, ο μικροελεγκτής στέλνει επίσης ένα υψηλό σήμα στον οδηγό του κινητήρα της πόρτας έτσι ώστε να οδηγεί τον κινητήρα να ανοίξει την πόρτα, για να μπουν οι επιβάτες Ο μικροελεγκτής είναι προγραμματισμένος έτσι ώστε η πόρτα να ανοίγει έως ότου ο αριθμός των επιβατών που εισέρχονται φτάνει σε ένα όριο και στη συνέχεια ο μικροελεγκτής προγραμματίζεται για να σηματοδοτήσει τον οδηγό του κινητήρα να περιστρέψει τον κινητήρα για να κλείσει την πόρτα. Ο μικροελεγκτής αποθηκεύει τον κώδικα που είναι γραμμένος σε γλώσσα συναρμολόγησης. Επομένως, για να πετάξουμε αυτό το κωδικοποιημένο πρόγραμμα σε ένα IC μικροελεγκτή χρειαζόμαστε μια συσκευή που είναι γνωστή ως καυστήρας ή προγραμματιστής. Ένας προγραμματιστής είναι μια συσκευή υλικού με λογισμικό που διαβάζει το περιεχόμενο του hex αρχείου που είναι αποθηκευμένο σε έναν υπολογιστή ή φορητούς υπολογιστές. Διαβάζει το hex αρχείο δεδομένων σειριακό ή καλώδιο USB και μεταφέρει τα δεδομένα στη μνήμη του μικροελεγκτή. Οι προγραμματιστές και οι μεταγλωττιστές είναι διαφορετικοί για τους διαφορετικούς μικροελεγκτές που είναι για διαφορετικές εταιρείες, όπως το 8051 μικροελεγκτές 'flash magic' χρησιμοποιείται για τον προγραμματισμό του μικροελεγκτή και AT89C51 μικροελεγκτής 'προγραμματιστής' που χρησιμοποιείται για τον προγραμματισμό του μικροελεγκτή. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο προγραμματίζουμε τον κώδικα σε έναν μικροελεγκτή με έναν καυστήρα ή έναν προγραμματιστή.

Διάγραμμα μπλοκ που δείχνει τον έλεγχο ανοίγματος και κλεισίματος πόρτας

• Έλεγχος του αριθμού αρκετών επιβατών που εισέρχονται και εξέρχονται από το τρένο : Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας ένα σύστημα μετρητών επιβατών. Αυτό πάλι αποτελείται από μια διάταξη IR-φωτοδιόδου - ένα στην πόρτα και ένα άλλο σε μικρή απόσταση. Όταν ένα άτομο μπαίνει στην πόρτα, υπάρχει διακοπή μεταξύ της λυχνίας IR και της φωτοδιόδου και, κατά συνέπεια, το αντίστοιχο τρανζίστορ στέλνει ένα λογικό υψηλό σήμα στον μικροελεγκτή. Καθώς το άτομο βγαίνει από την περιοχή και μπαίνει πιο μακριά μέσα διακόπτει τη δεύτερη διάταξη IR-φωτοδιόδου IR, το 1^αγΗ διάταξη IR-Photodiode επανέρχεται στην κανονική της λειτουργία και ένα χαμηλό σήμα αποστέλλεται από το αντίστοιχο τρανζίστορ στον μικροελεγκτή. Αυτή η μετάβαση από το υψηλό στο χαμηλό του πείρου μικροελεγκτή προκαλεί αύξηση στην εμφάνιση του αριθμού της οθόνης 7 τμημάτων μέσω προγραμματισμού. Όταν η μέτρηση φτάσει στο μέγιστο, ο μικροελεγκτής προγραμματίζεται να ενεργοποιεί συναγερμό βομβητή. Ομοίως, όταν γίνεται αισθητή διακοπή μεταξύ των 2^αρΟι ρυθμίσεις IRLED-Photodiode, η μετάβαση από το υψηλό στο χαμηλό σήμα του μικροελεγκτή προκαλεί μείωση του αριθμού της δεύτερης οθόνης 7 τμημάτων.

Διάγραμμα μπλοκ που δείχνει τον έλεγχο συστήματος μέτρησης

Πλεονεκτήματα του αυτόματου συστήματος ελέγχου αμαξοστοιχίας:

• Ένας εύκολος τρόπος μεταφοράς από και προς μια απομακρυσμένη περιοχή
• Πλήρως κλιματιστικά τρένα
• Χρησιμοποιώντας τα αυτόματα συστήματα τρένων μπορούμε να ταξιδέψουμε με ένα ασφαλές ταξίδι
• Τεχνολογία υψηλής ταχύτητας
• Νεωτερισμός
• Προσιτότητα

Μειονεκτήματα του αυτόματου συστήματος ελέγχου αμαξοστοιχίας:

• Ακριβός
• Διατάραξη
• Απώλεια ελέγχου

Λοιπόν, τώρα έχω δώσει ένα βασικό πρωτότυπο σχεδιασμό, απλώς σκεφτείτε πώς ελέγχονται τα τρένα των αυτόματων μετρό στη χώρα μας;