بهتر ایمن: ایمن سازی ایستگاه های قطار: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

بسیاری از ایستگاه های قطار امروز به دلیل نبود امنیت ، موانع و هشدار در مورد ورود قطار ناامن هستند. ما نیاز به رفع آن را مشاهده کردیم. برای حل این مشکل ما Safer Better را ایجاد کردیم. ما از حسگرهای ارتعاش ، سنسورهای حرکت و سیستم هشدار اضطراری در Arduino Uno برای ایمن سازی ایستگاه قطار استفاده کردیم.

لوازم مورد نیاز:

• آردوینو اونو
• سیم های جامپر
• سنسور حرکت PIR
• سنسور ارتعاش Piezo
• صفحه نمایش ال سی دی
• بلندگوی پیزو
• سوئیچ فیزیکی
• پتانسیومتر نرم
• مقاومت 330 اهم

نویسنده: جیکوب ویمر ، اولیویا کراولی ، جین کیم

مرحله 1: سیم را بچرخانید

ما آردوینو خود را مانند نمودار بالا سیم کشی کردیم.

مرحله 2: پایه LCD چاپ سه بعدی

ما سه بعدی یک پایه برای صفحه LCD خود را برای دید بهتر چاپ کردیم.

مرحله 3: در Matlab به Arduino متصل شوید

اولین قدم برای نوشتن کد ما اتصال برد آردوینو به متلب بود. این کار با ایجاد یک شیء آردوینو انجام می شود. ما از کد زیر استفاده کردیم:

a = arduino ('/dev/tty.usbmodem14201' ، 'Uno' ، 'libraries' ، 'ExampleLCD/LCDAddon') ؛

مرحله 4: کد را در Matlab بنویسید

ما یک برنامه در Matlab برای اجرای Arduino خود ایجاد کردیم. پس از آماده سازی صفحه LCD خود ، ما کد را برای کنترل ایستگاه قطار خود نوشتیم. ما از ورودی هایی مانند سنسور ارتعاش ، سنسور حرکت و سوئیچ فیزیکی برای تولید انواع خروجی ها استفاده کردیم. این ورودی ها ، خروجی ها و کد مربوطه در مراحل زیر توضیح داده می شود.

مرحله 5: سنسور ارتعاش

سنسور ارتعاش یک سنسور آنالوگ است و بنابراین از عملکرد متلب readVoltage استفاده می کند.

val_vibro = readVoltage (a ، 'A0') ؛ تی

تابع readVoltage محدوده ای از مقادیر را برمی گرداند ، اما ما تعیین کردیم که مقدار بالای 0.5 یک ارتعاش مناسب است و بنابراین از آن به عنوان مقدار پایه خود استفاده کردیم. اگر ولتاژ بالای 0.5 بود ، به این معنی است که قطار به ایستگاه می آید. هنگامی که این مقدار تشخیص داده شد ، پیامی به صفحه LCD ارسال می شود. پیام روی صفحه LCD راهی برای برقراری ارتباط با مردم در ایستگاه است که قطاری در راه است.

ما روی صفحه LCD خود با استفاده از کد زیر نوشتیم:

اگر val_vibro <= 0.5؛

elseif val_vibro> 0.5 ؛

printLCD (ال سی دی ، "آموزش در 3 دقیقه") ؛

پایان

مرحله 6: سنسور حرکت PIR

سنسور حرکت PIR برای اطمینان از آگاهی اپراتور از موانع موجود در مسیرهای قطار استفاده می شود. سنسور عکس می گیرد و جدیدترین عکس را با عکس قبلی مقایسه می کند و اگر چیزی جابجا شده باشد ، Matlab مقدار 1 را باز می گرداند. هنگامی که چیزی روی ردیابی ها تشخیص داده می شود ، یک رابط کاربری گرافیکی (GUI) ظاهر می شود تا اپراتور قطار را از چیزی مطلع کند. در مسیر است سپس اپراتور این اختیار را دارد که قطار را متوقف کرده یا ادامه دهد. پس از انتخاب گزینه مورد نظر ، یک پیام تأیید نمایش داده می شود.

برای سنسور حرکت از کد زیر استفاده شده است:

اگر val_opt == 1؛

d1 = 'یک شی در مسیرهای ایستگاه شناسایی شده است'؛

op_input = questdlg (d1 ، "پیام اپراتور" ، "توقف قطار" ، "ادامه حرکت" ، "ادامه حرکت") ؛

b1 = strcmp (op_input ، 'Stop Train') ؛

b2 = strcmp (op_input ، 'Keep Moving') ؛

اگر b1 == 1

msgbox ("توقف قطار")

مکث (3)

elseif b2 == 1

msgbox ('آموزش ادامه دارد')

مکث (3)

پایان

elseif val_opt == 0؛

پایان

مرحله 7: سوئیچ فیزیکی

ما همچنین فکر می کنیم که ایستگاه های قطار باید ویژگی های امنیتی بیشتری داشته باشند. ما تصمیم گرفتیم یک سوئیچ داشته باشیم که زنگ خطر را در ایستگاه به صدا در آورد. ما این کار را با استفاده از یک سوئیچ فیزیکی انجام دادیم. وقتی این سوئیچ روشن است زنگ هشدار از طریق بلندگو به صدا در می آید.

ما این کار را با کد زیر انجام دادیم:

اگر s_val == 1 برای i = 1:10

playTone (a ، 'D10' ، 1800 ، 1)

مکث (.1)

playTone (a ، 'D10' ، 2000 ، 1)

مکث (.1)

پایان

پایان