Bezpieczniej Lepiej: Zwiększanie bezpieczeństwa na stacjach kolejowych: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Wiele dzisiejszych stacji kolejowych jest niebezpiecznych z powodu braku zabezpieczeń, barier i ostrzeżenia o nadjeżdżającym pociągu. Widzieliśmy potrzebę naprawienia tego. Aby rozwiązać ten problem, stworzyliśmy Safer Better. Zastosowaliśmy czujniki wibracji, czujniki ruchu i system alarmowy w Arduino Uno, aby zwiększyć bezpieczeństwo na stacji kolejowej.

Potrzebne materiały eksploatacyjne:

• Arduino Uno
• Przewody połączeniowe
• Czujnik ruchu PIR
• Piezoelektryczny czujnik drgań
• Ekran LCD
• Głośnik piezoelektryczny
• Przełącznik fizyczny
• Potencjometr miękki
• Rezystor 330 omów

Autor: Jacob Wimmer, Olivia Crawley, Jin Kim

Krok 1: Podłącz tablicę

Połączyliśmy nasze Arduino jak na powyższym schemacie.

Krok 2: Stojak LCD do drukowania 3D

Wydrukowaliśmy w 3D stojak na nasz ekran LCD dla lepszej widoczności.

Krok 3: Połącz się z Arduino w Matlab

Pierwszym krokiem do napisania naszego kodu było podłączenie naszej płytki Arduino do Matlaba. Odbywa się to poprzez utworzenie obiektu Arduino. Użyliśmy następującego kodu:

a = arduino('/dev/tty.usbmodem14201', 'Uno', 'biblioteki', 'PrzykładowyLCD/LCDAddon');

Krok 4: Napisz kod w Matlab

Stworzyliśmy program w Matlabie do uruchamiania naszego Arduino. Po zainicjowaniu naszego ekranu LCD napisaliśmy kod do sterowania naszą stacją kolejową. Użyliśmy danych wejściowych, takich jak czujnik wibracji, czujnik ruchu i przełącznik fizyczny, aby wytworzyć różne wyjścia. Te wejścia, wyjścia i odpowiadający im kod zostaną wyjaśnione w poniższych krokach.

Krok 5: Czujnik wibracji

Czujnik drgań jest czujnikiem analogowym i dlatego używa funkcji ReadVoltage Matlaba.

val_vibro = odczytaj napięcie(a, 'A0'); T

Funkcja readVoltage zwróciła zakres wartości, ale ustaliliśmy, że wartość powyżej 0,5 była przyzwoitą wibracją i użyliśmy jej jako naszej wartości bazowej. Jeśli napięcie było powyżej 0,5, oznacza to, że pociąg wjeżdża na stację. Po wykryciu tej wartości na ekran LCD jest wysyłany komunikat. Komunikat na ekranie LCD to sposób na poinformowanie ludzi na stacji, że nadjeżdża pociąg.

Na naszym ekranie LCD napisaliśmy następującym kodem:

jeśli val_vibro <= 0,5;

elseif val_vibro > 0,5;

printLCD(lcd, 'Pociąg w 3 minuty');

kończyć się

Krok 6: Czujnik ruchu PIR

Czujnik ruchu PIR służy do zapewnienia operatorowi wiedzy o przeszkodach na torach kolejowych. Czujnik robi zdjęcia i porównuje najnowsze zdjęcie z ostatnio zrobionym, a jeśli coś się poruszyło, Matlab zwróci wartość 1. Gdy coś zostanie wykryte na torach, pojawi się graficzny interfejs użytkownika (GUI), aby powiadomić operatora pociągu, że coś jest na torach. Operator ma wtedy możliwość zatrzymania pociągu lub kontynuowania. Po wybraniu żądanej opcji zostanie wyświetlony komunikat potwierdzający.

Poniższy kod został użyty dla czujnika ruchu:

jeśli wart_opt == 1;

d1 = 'Wykryto obiekt na torach na stacji';

op_input = questdlg(d1, 'Wiadomość od operatora', 'Zatrzymaj pociąg', 'Kontynuuj jazdę', 'Kontynuuj jazdę');

b1 = strcmp(op_input, 'Zatrzymaj pociąg');

b2 = strcmp(op_input, 'Nie przestawaj');

jeśli b1 == 1

msgbox('Pociąg zatrzymuje się')

pauza(3)

elseif b2 == 1

msgbox('Kontynuacja pociągu')

pauza(3)

kończyć się

elseif val_opt == 0;

kończyć się

Krok 7: Przełącznik fizyczny

Uważamy również, że stacje kolejowe muszą mieć więcej zabezpieczeń. Postanowiliśmy mieć przełącznik, który uruchomi alarm na stacji. Zrobiliśmy to za pomocą fizycznego przełącznika. Gdy ten przełącznik jest włączony, przez głośnik rozlega się alarm.

Zrobiliśmy to za pomocą następującego kodu:

jeśli s_val == 1 dla i = 1:10

playTone(a, 'D10', 1800, 1)

pauza (.1)

playTone(a, 'D10', 2000, 1)

pauza (.1)

kończyć się

kończyć się