Projetando e controlando um protótipo de trem automático

Todo mundo nas cidades metropolitanas como Calcutá, Delhi, apreciando os luxos do trem do metrô, alguma vez pensou no trem? Não, então deixe-me dar uma breve ideia sobre o trem controlado e dirigido automaticamente sem condutor. Mas antes disso, vamos relembrar brevemente sobre os tipos de automação metropolitana .

O modo controlado pelo motorista : Nos modos convencionais, é o condutor manual que conduz o trem e controla o movimento do trem usando os sinais de luz estacionários.

O Modo Parcialmente Automático : Neste modo, o motorista dirige o trem enquanto um sistema de controle externo é usado para monitorar constantemente a velocidade e aceleração do trem e fornecer feedback necessário ao maquinista.

Modo sem motorista : Toda a operação e manutenção do trem são feitas automaticamente sem qualquer intervenção humana. O trem para e começa automaticamente e as portas são fechadas e abertas automaticamente.

Então, agora vamos fixar nossa atenção no último modo, ou seja, o modo sem motorista

Em um trem sem maquinista totalmente automático, o controle é feito por meio de um controle de trem baseado em comunicação, onde um computador instalado na via é usado para monitorar o trem que circula na linha atribuída e transmitir essa informação ao computador centralizado. O trem é controlado pelo sistema de controle automático do trem.

“comprimento de onda da luz visível em angstroms ”

Projetando um Protótipo Básico de um Trem Automático Sem Motorista

“o que são exemplos de correntes AC e DC ”

O design incluirá os seguintes componentes:

Um corpo retangular que contém todos os outros componentes robóticos como o circuito de controle, a porta, etc.
Um protótipo de porta deslizante
Um par de LED IR e arranjo de fotodiodo
Um circuito de controle usando um microcontrolador

Trabalho do protótipo básico:

Então, vamos ver como funciona o nosso protótipo básico:

O sensor automático de plataforma e sistema de controle de porta : Consiste em um LED IR e um sistema de fotodiodo. Quando o sensor detecta a chegada da estação, o maquinista aciona automaticamente o motor de forma que o trem pare e a porta seja aberta quando uma pessoa é detectada.
Sistema de balcão de passageiros : O trem também está equipado com um sistema de contador de passageiros que conta o número de passageiros que entram no trem e quando a contagem atinge um determinado limite, a porta é fechada automaticamente e o trem começará a circular após um determinado limite de tempo.

Como controlar o protótipo do trem:

Controlando o movimento do trem : Normalmente, quando o trem está em movimento, o arranjo de fotodiodo-LED IR é colocado de forma que ambos sejam colocados paralelamente um ao outro e, assim, como o fotodiodo não recebe os pulsos de luz, ele não conduz e, como resultado, o microcontrolador obterá um sinal alto. Agora, quando o trem se aproxima de uma estação, a luz IR do LED IR é refletida por qualquer objeto (suponha o sinal da estação) e a luz refletida cai no fotodiodo, fazendo com que ele conduza e, assim, um sinal baixo de interrupção é dado ao microcontrolador através do transistor. O microcontrolador está programado para enviar sinais ao driver do motor para parar os motores. A operação do motor é conduzida pelo acionamento do motor IC aqui duas estações são conectadas ao microcontrolador através do acionamento do motor.

Diagrama de blocos mostrando o controle de movimento do trem

Controle de abertura e fechamento de portas : Conforme o trem para, ou seja, o microcontrolador envia um sinal de interrupção para o maquinista para parar os motores, o microcontrolador também envia um sinal alto para o maquinista da porta, de modo que aciona o motor para abrir a porta, para os passageiros entrarem O microcontrolador é programado de forma que a porta seja aberta até que o número de passageiros que entram atinja um limite e então o microcontrolador é programado para sinalizar ao acionador do motor para girar o motor para fechar a porta. O microcontrolador armazena o código que é escrito em uma linguagem assemble. Portanto, para despejar este programa codificado em um microcontrolador IC, precisamos de um dispositivo conhecido como gravador ou programador. Um programador é um dispositivo de hardware com software que lê o conteúdo do arquivo hex que está armazenado em um pc ou laptops. Ele lê o arquivo hexadecimal de dados serial ou cabo USB e transfere os dados para a memória do microcontrolador. Os programadores e compiladores são diferentes para os diferentes microcontroladores, que são para empresas diferentes, como os microcontroladores 8051 'flash magic' é usado para programar o microcontrolador e o microcontrolador AT89C51 'programador' usado para programar o microcontrolador. É assim que programamos código em um microcontrolador com um gravador ou programador.

Diagrama de blocos mostrando o controle de abertura e fechamento de portas

Controlar a contagem de vários passageiros que entram e saem do trem : Isso é feito usando um sistema de contador de passageiros. Este novamente consiste em um arranjo de fotodiodo-LED IR - um na porta e outro um pouco distante. Quando uma pessoa entra pela porta, há uma interrupção entre o LED IV e o fotodiodo e, consequentemente, o transistor correspondente envia um sinal lógico alto para o microcontrolador. Conforme a pessoa sai da área e vai mais para dentro, interrompendo o segundo arranjo de fotodiodo-LED IR, o 1^stO arranjo de fotodiodo-LED IR volta à operação normal e um sinal baixo é enviado do transistor correspondente para o microcontrolador. Esta transição de alto para baixo do pino do microcontrolador causa um aumento na exibição do número da exibição de 7 segmentos programaticamente. Quando a contagem atinge o máximo, o microcontrolador é programado para disparar um alarme sonoro. Da mesma forma, quando uma interrupção é detectada entre os 2^WLArranjos IRLED-fotodiodo, a transição do sinal alto para baixo do microcontrolador causa uma diminuição na contagem do número do segundo display de 7 segmentos.