تصميم والتحكم في نموذج القطار الآلي

كل شخص في مدن المترو مثل كولكاتا ، دلهي يستمتع برفاهية قطار المترو يدخر فكرة عن القطار؟ لا ، إذًا اسمحوا لي أن أقدم لكم فكرة موجزة عن القطار الذي يعمل آليًا بدون سائق ويتم التحكم فيه. ولكن قبل ذلك ، دعونا نتذكر بإيجاز أنواع أتمتة المترو .

وضع التحكم في السائق : في الأوضاع التقليدية ، يكون السائق اليدوي هو من يقود القطار ويتحكم في حركة القطار باستخدام إشارات الضوء الثابتة.

الوضع التلقائي الجزئي : في هذا الوضع ، يقود السائق القطار بينما يتم استخدام نظام تحكم خارجي للمراقبة المستمرة لسرعة القطار وتسارعه وتقديم الملاحظات المطلوبة للسائق.

وضع القيادة بدون سائق : يتم تشغيل وصيانة القطار بالكامل تلقائيًا دون أي تدخل بشري. يتوقف القطار ويبدأ تلقائيًا ويتم إغلاق الأبواب وفتحها تلقائيًا.

لذا ، دعنا الآن نركز انتباهنا على الوضع الأخير ، أي الوضع بدون سائق

في قطار أوتوماتيكي بالكامل بدون سائق ، يتم التحكم من خلال التحكم في القطار القائم على الاتصالات حيث يتم استخدام كمبيوتر جانب المسار لمراقبة القطار الذي يعمل على الخط المخصص ونقل هذه المعلومات إلى الكمبيوتر المركزي. يتم التحكم في القطار بواسطة نظام التحكم الآلي في القطار.

“اختبار مكثف مع المتر ”

تصميم نموذج أولي أساسي لقطار آلي بدون سائق

“موسفيت قوة ن قناة ”

سيتضمن التصميم المكونات التالية:

جسم مستطيل يمسك بالآخر المكونات الروبوتية مثل دائرة التحكم ، الباب ، إلخ.
نموذج باب منزلق
زوجان من IR LED وترتيب الثنائي الضوئي
دائرة تحكم باستخدام متحكم دقيق

العمل على النموذج الأساسي:

لذلك دعونا نرى كيف يعمل نموذجنا الأولي الأساسي:

نظام استشعار المنصة الأوتوماتيكي ونظام التحكم في الباب : يتكون من IR LED ونظام الثنائي الضوئي. عندما يستشعر المستشعر قدوم المحطة ، يقوم سائق المحرك تلقائيًا بقيادة المحرك بحيث يتوقف القطار ويفتح الباب عند استشعار شخص ما.
نظام عداد الركاب : القطار مجهز أيضًا بنظام عداد الركاب الذي يحسب عدد الركاب الذين يدخلون القطار وعندما يصل العدد إلى حد معين يتم إغلاق الباب تلقائيًا وسيبدأ القطار في التحرك بعد فترة زمنية معينة.

كيفية التحكم في نموذج القطار:

ضبط حركة القطار : عادةً عندما يتحرك القطار ، يتم وضع ترتيب الثنائي الضوئي IR LED بحيث يتم وضع كلاهما بالتوازي مع بعضهما البعض ، وبالتالي نظرًا لأن الثنائي الضوئي لا يحصل على نبضات الضوء ، فإنه لا يعمل ونتيجة لذلك ، يتم وضع وحدة التحكم الدقيقة سوف تحصل على إشارة عالية. الآن مع اقتراب القطار من المحطة ، ينعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء من IR LED بواسطة أي كائن (افترض أن إشارة المحطة) ويسقط الضوء المنعكس على الثنائي الضوئي ، مما يتسبب في توصيله وبالتالي يتم إعطاء إشارة منخفضة للمقاطعة إلى وحدة التحكم الدقيقة من خلال الترانزستور. تم برمجة المتحكم الدقيق لإرسال إشارات إلى سائق المحرك لإيقاف المحركات. يتم تشغيل المحرك بواسطة محرك المحرك IC ، حيث يتم توصيل محطتين بالمتحكم الدقيق من خلال محرك المحرك.

رسم تخطيطي يوضح التحكم في حركة القطار

التحكم في فتح وإغلاق الأبواب : عندما يتوقف القطار ، يرسل الميكروكونترولر إشارة مقاطعة إلى سائق المحرك لإيقاف المحركات ، كما يرسل الميكروكونترولر إشارة عالية إلى سائق محرك الباب بحيث يدفع المحرك لفتح الباب ، حتى يتمكن الركاب من الدخول تم برمجة الميكروكونترولر بحيث يتم فتح الباب حتى يصل عدد الركاب الذين يدخلون إلى الحد الأقصى ومن ثم يتم برمجة الميكروكونترولر لإشارة سائق المحرك لتدوير المحرك لإغلاق الباب. يخزن الميكروكونترولر الكود المكتوب بلغة التجميع. لذلك لتفريغ هذا البرنامج المشفر في IC متحكم ، نحتاج إلى جهاز يُعرف باسم الموقد أو المبرمج. المبرمج هو جهاز به برنامج يقرأ محتوى ملف hex المخزن على جهاز كمبيوتر أو كمبيوتر محمول. يقرأ الملف التسلسلي لبيانات الملف السداسي عشرية أو كابل USB وينقل البيانات إلى ذاكرة وحدة التحكم الدقيقة. يختلف المبرمجون والمترجمون باختلاف المتحكمات الدقيقة لشركات مختلفة مثل متحكم 8051 'فلاش ماجيك' يستخدم لبرمجة متحكم دقيق AT89C51 و 'مبرمج' متحكم يستخدم لبرمجة وحدة التحكم الدقيقة. هذه هي الطريقة التي نبرمج بها الكود في متحكم دقيق مع ناسخ أو مبرمج.

رسم تخطيطي يوضح فتح الباب وإغلاقه

ضبط عدد الركاب الذين يدخلون ويغادرون القطار : يتم ذلك باستخدام نظام عداد الركاب. يتكون هذا مرة أخرى من ترتيب IR LED-Photodiode - واحد عند الباب والآخر على بعد مسافة قصيرة. عندما يدخل الشخص الباب ، هناك مقاطعة بين IR LED والصمام الثنائي الضوئي ، وبالتالي يرسل الترانزستور المقابل إشارة منطقية عالية إلى وحدة التحكم الدقيقة. عندما يغادر الشخص المنطقة ويذهب أبعد داخل مقاطعة ترتيب IR LED-Photodiode الثاني ، 1^شيعود ترتيب IR LED-Photodiode إلى التشغيل الطبيعي ويتم إرسال إشارة منخفضة من الترانزستور المقابل إلى وحدة التحكم الدقيقة. يؤدي هذا الانتقال من أعلى إلى أسفل دبوس المتحكم الدقيق إلى زيادة عرض رقم شاشة العرض المكونة من 7 مقاطع برمجيًا. عندما يصل العد إلى الحد الأقصى ، تتم برمجة وحدة التحكم الدقيقة لإطلاق صفارة الإنذار. وبالمثل ، عندما يتم استشعار مقاطعة بين 2^{اختصار الثاني}ترتيبات IRLED-Photodiode ، يؤدي الانتقال من إشارة عالية إلى منخفضة للميكروكونترولر إلى انخفاض في عدد عرض الجزء السابع الثاني.