火车站台安全警示实训

《火车站台安全警示系统设计》巢湖学院10电子信息工程项目组成员：殷攀张彬张旭张克磊组长：殷攀目录一.系统设计背景二.系统设计需求三.系统设计方案四.系统采用软件五.系统模块原理六.系统算法设计七.实验系统测试结果八.系统实物图九.结论与总结一、项目设计背景1.社会经济的快速发展，很多服务行业都已实行全面自动化。2.人多繁杂的火车站对其设施安全也进行了不断的完善，但是在其检测、提醒人员安全方面仍有欠缺。3.因此我们针对这些问题设计了一个有关火车站的安全警示系统，该系统的实施对火车站内的秩序、人员安全也能起到一定的作用。火车站拥挤的人群，对我们站台的安全系统是严峻的考验。二.设计需求1.系统能够自动识别火车即将到达站台。2.在识别列车后；系统检测站台警戒线内是否有人，有人则提醒其离开。3.系统自动检测火车是否到站，到站则提醒乘客依次排队上车。4.火车出站，在没离开车站前，如果人员越过黄色警戒线，语言提示“注意安全，请退到安全线外”。三.系统设计方案

1.检测模块激光传感器是由激光器、激光检测器和测量电路组成，激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。由于在本设计中应用的距离较远，综合考虑我们选用激光传感器来实现该检测功能。

2.主控模块因为本系统要求的性能不是太高，而且处于模拟阶段，利用单片机芯片就可以控制。由于STC29C52RC是微处理器低功耗，超低价高速（0-90M），高可靠，3.3V工作电压单片机，使产品更小，更轻，功耗更低，所以我们选择用STC29C52RC。3．提醒模块该模块设计是为了能及时提醒乘客在火车即将到达站台时退出安全警戒线安全警戒线，所以选择语音芯片进行控制。由于WT5001是一款高品质的MP3语音芯片，支持MP3解码，带有丰富的外设接口，功耗低，控制播放响应快，功能操作方式简洁易懂，所以选择WT5001。系统设计思路四.系统采用软件1.AltiumDesignerSummer09AltiumDesignerSummer09是一款电子开发软件，这款软件通过把原理图设计，电路仿真，PCB绘制编辑，拓扑逻辑自动布线，信号完整分析等完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案。2.EDAHelperEDAHelper是一款鼠标增强软件，能大大提高设计工作效率。3.KeiluVision4KeiluVision4是一款可以用c语言来编程的软件，KeiluVision4不仅提供了c语言操作环境，还保留了汇编代码的高效快速特点。KeiluVision4中编译器，调试工具实现与AMR器件的最完美匹配。4.STC_ISP_V480STC_ISP_V480是一款可以向STC89C51，STC89C52等系列单片机内烧写程序的软件。其可以设置波特率，串口参数。同时STC_ISP_V480还可以作为串口调试工具，用于串口收发数据的调试软件。5.Edraw亿图是一款综合图示绘制软件，新颖小巧，功能强大。可以很方便的绘制各种专业的流程图，网路图，家具设计图，商业图表等五.系统模块原理A.最小系统模块包括单片机，晶振，复位三个模块。1.单片机的作用是控制芯片接收处理传感器采集到的信息，对信号进行综合判断，再将信号送往语音模块，以达到设计效果。2.晶振电路用于产生单片机工作所需的时钟信号，电路选用11.0592MHZ的晶振和容值为22PF的电容，在单片机芯片的18（XTAL1）、19（XTAL2）号引脚之间跨界警惕震荡器和微调电容，就可以构成一个稳定的自激振荡器。3.复位电路作用是使CPU和系统中其他功能部件都恢复到确定的初始状态，并从该状态开始工作。B.电源模块

电路是为了给整个设计的各个部分提供电源（+5V），由图可知，电源部分由一个电源开关J2、一个发光二极管、一个1K电阻,一个10K的电阻和一个容值为1UF的稳压电容组成。当电源接通后，打开开关，发光二极管会发光。C.串口电路

串口电路是由一个MAX232芯片、5个0.1UF的电容和一个串口组成。电路中的MAX232芯片使用+5v单电源供电，在电路中的CX1～CA4是必不可少的，缺一不可，具有调节电压值的作用。由图可知，当数据线接上串口DB9时数据经过3号引脚送给MAX232的13号引脚，在经过12号引脚输出将电平转换送往单片机芯片中，在经过一系列单片机讲信号送给11号引脚经过芯片电平转换由14号引脚送给串口的2号引脚，已达到电平转换的作用。系统各个模块电路原理图由原理图生成的PCB图D.激光传感器电路和语音播报模块的设计1.语音播报模块语音模块我们选用的是WT5001，其各种优越性在前面已说。2.激光传感器模块用单片机的的三个端口分别接在三个激光传感器的接口。三个激光传感器分别放在离站台不远的地方(在此假设200米)，以检测火车是否即将到来、检测站台警戒线内部是否有人和检测火车是否已经到达站台，当条件满足时即激光传感器的发射端发出的信号被遮挡，接收端口接收不到对面的信号，使得传感器的G1～G3点为低电平，则三个LED灯发光，发出相对应的信号并送入单片机内处理。用激光传感器采集数据，利用单片机接收传感器传送过来的数据进行判断并处理，对提醒模块进行控制，判断是否需要语音提示，从而达到整个系统控制的效果。六、系统算法设计

voidmain() { while(1) { if(key==0)//火车正在进站 { j=1; } if(key2==0&&key==0)//在进车时判断是否有人踩线 { j=2;

} if(key3==0&&key==0) //发出火车出站提醒 { j=3; }}主程序流程图激光检测流程图和语音模块流程图七.实验系统测试结果与分析1.让有物体挡住进站口的激光时，语音提示，火车已进站2.当站台有物体在警界线以内，挡住激光时，此时语音提示，火车即将进站，请退出警戒线以外3.当列车听稳时，使单片机产生驱动信号，语音芯片工作，语音提示，列车已到站，请排队上车4.当列车启动时，如有人站在警戒线以内，语音提示，列车已启动，请退出警戒线以外实验结果分析1.此设计能够基本完成任务的要求，但还存在很多的不足之处，比如由于火车站空间较大所以在实际应用中激光传感器的数量必须增加，以便达到准确检测的效果.2.由于时间和设备的限制，没有进行深入的了解，期望在以后的学习工作中能做的更好.八.系统实物图焊接所得到的电路板图为个实物图及合影九.结论与总结

1.在这次实习设计中，让我们提高了自己的动手能力和独立思考的能力，不但训练了我们小组成员查找资料的能力，更使我们了解并掌握了MAX232电平转换，激光传感器和语音芯片WT5001的使用，对程序的编写能力也得到了提高，同时让我们深入的掌握了单片机的