Manera fácil de diseñar un tren automático sin conductor

Manera fácil de diseñar un tren automático sin conductor
Diseño y control de un prototipo de tren automático

Diseño y control de un prototipo de tren automático

Todos en las ciudades metropolitanas como Kolkata, Delhi, que disfrutan de los lujos del metro, ¿alguna vez se han parado a pensar en el tren? No, entonces déjeme darle una breve idea sobre el tren controlado y conducido automáticamente sin conductor. Pero antes de eso, recordemos brevemente los tipos de automatización del metro .



El modo controlado por el conductor : En los modos convencionales, es el conductor manual quien conduce el tren y controla el movimiento del tren mediante las señales luminosas estacionarias.




El modo parcialmente automático : En este modo, el controlador conduce el tren mientras que se utiliza un sistema de control externo para monitorear constantemente la velocidad y aceleración del tren y proporcionar la retroalimentación requerida al conductor.

Modo sin conductor : Toda la operación y mantenimiento del tren se realiza automáticamente sin intervención humana. El tren se detiene y arranca automáticamente y las puertas se cierran y abren automáticamente.



Entonces, ahora fijemos nuestra atención en el último modo, es decir, el modo sin conductor

En un tren sin conductor completamente automático, el control se realiza a través de un control de tren basado en comunicación donde se utiliza una computadora en la vía para monitorear el tren que circula en la línea asignada y transmitir esta información a la computadora centralizada. El tren está controlado por el sistema de control automático del tren.


Diseño de un prototipo básico de un tren automático sin conductor



El diseño incluirá los siguientes componentes:

  • Un cuerpo rectangular que contiene todos los demás componentes robóticos como el circuito de control, la puerta, etc.
  • Un prototipo de puerta corredera
  • Un par de arreglos de fotodiodos y LED IR
  • Un circuito de control que utiliza un microcontrolador.

Trabajo del prototipo básico:

Así que veamos cómo funciona nuestro prototipo básico:

  • El sistema automático de detección de plataforma y control de puertas : Consta de un LED IR y un sistema de fotodiodos. Cuando el sensor detecta la llegada de la estación, el conductor del motor acciona automáticamente el motor de modo que el tren se detiene y la puerta se abre cuando detecta a una persona.
  • Sistema de contador de pasajeros : El tren también está equipado con un sistema de contador de pasajeros que cuenta el número de pasajeros que entran al tren y cuando el conteo alcanza un cierto límite, la puerta se cierra automáticamente y el tren comenzará a moverse después de un cierto límite de tiempo.

Cómo controlar el prototipo de tren:

  • Controlando el movimiento del tren : Normalmente, cuando el tren está en movimiento, la disposición del fotodiodo LED IR se coloca de manera que ambos se colocan paralelos entre sí y, por lo tanto, como el fotodiodo no recibe los pulsos de luz, no conduce y, como resultado, el microcontrolador obtendrá una señal alta. Ahora, cuando el tren se acerca a una estación, la luz IR del LED IR se refleja en cualquier objeto (supongamos que la señal de la estación) y la luz reflejada cae sobre el fotodiodo, lo que hace que conduzca y, por lo tanto, se le da una señal de interrupción baja al microcontrolador. a través del transistor. El microcontrolador está programado para enviar señales al controlador del motor para detener los motores. El funcionamiento del motor es impulsado por el controlador de motor IC. Aquí dos estaciones están conectadas al microcontrolador a través del controlador de motor.

    Diagrama de bloques que muestra el control del movimiento del tren

    Diagrama de bloques que muestra el control del movimiento del tren

  • Controlar la apertura y cierre de puertas : Cuando el tren se detiene, es decir, el microcontrolador envía una señal de interrupción al conductor del motor para detener los motores, el microcontrolador también envía una señal alta al conductor del motor de la puerta, de modo que impulsa el motor para abrir la puerta, para que los pasajeros entren El microcontrolador está programado de manera que la puerta se abre hasta que el número de pasajeros que ingresan alcanza un límite y luego el microcontrolador está programado para indicar al conductor del motor que gire el motor para cerrar la puerta. El microcontrolador almacena el código que está escrito en un lenguaje ensamblador. Entonces, para volcar este programa codificado en un microcontrolador IC, necesitamos un dispositivo que se conoce como quemador o programador. Un programador es un dispositivo de hardware con software que lee el contenido del archivo hexadecimal que se almacena en una PC o portátiles. Se lee la serie de datos del archivo hexadecimal o el cable USB y se transfieren los datos a la memoria del microcontrolador. Los programadores y compiladores son diferentes para los diferentes microcontroladores que son para diferentes empresas como los microcontroladores 8051 'flash magic' se utiliza para programar el microcontrolador y el microcontrolador AT89C51 'programador' utilizado para programar el microcontrolador. Así es como estamos programando código en un microcontrolador con quemador o programador.
Diagrama de bloques que muestra el control de apertura y cierre de la puerta

Diagrama de bloques que muestra el control de apertura y cierre de la puerta

  • Controlar el recuento de varios pasajeros que entran y salen del tren. : Esto se hace mediante un sistema de contador de pasajeros. Esto nuevamente consiste en una disposición de fotodiodo LED IR, uno en la puerta y otro a poca distancia. Cuando una persona entra por la puerta, hay una interrupción entre el LED de infrarrojos y el fotodiodo y, en consecuencia, el transistor correspondiente envía una señal lógica alta al microcontrolador. A medida que la persona abandona el área y se adentra más, interrumpiendo la segunda disposición de fotodiodo LED de infrarrojos, el 1S tLa disposición IR LED-Fotodiodo vuelve a su funcionamiento normal y se envía una señal baja desde el transistor correspondiente al microcontrolador. Esta transición de alto a bajo del pin del microcontrolador provoca un aumento en la visualización del número de la pantalla de 7 segmentos mediante programación. Cuando la cuenta alcanza un máximo, el microcontrolador está programado para activar una alarma sonora. Del mismo modo, cuando se detecta una interrupción entre los 2Dakota del NorteDisposiciones IRLED-Fotodiodo, la transición de señal alta a baja del microcontrolador provoca una disminución en el recuento de números de la segunda pantalla de 7 segmentos.
Diagrama de bloques que muestra el control del sistema de conteo

Diagrama de bloques que muestra el control del sistema de conteo

Ventajas del sistema de control automático de trenes:

  • Una forma fácil de transporte desde y hacia un área remota
  • Trenes con aire acondicionado
  • Mediante el uso de los sistemas de trenes automáticos podemos realizar un viaje seguro
  • Tecnología de alta velocidad
  • Modernidad
  • Accesibilidad

Desventajas del sistema de control automático de trenes:

  • Caro
  • Disturbio
  • Pérdida de control

Entonces, ahora he dado un diseño de prototipo básico, solo piense en cómo se controlan los trenes de metro automáticos reales en nuestro país.