Système de contrôle de porte de chemin de fer automatique

Système de contrôle de porte de chemin de fer automatique

Un mini projet sur le « Système de contrôle automatique des portes de chemin de fer » soumis par Mohan K (du Alagappa Chettiar Government College Of Engineering And Technology karaikudi) à extrudesign.com.

Système de contrôle de porte de chemin de fer automatique

Résumé : Système de contrôle automatique des portes au passage à niveau

Le système d’ouverture/fermeture automatique du portail est muni de capteurs de réflexion placés à quelques kilomètres de part et d’autre de la route de croisement. Ces capteurs donnent l’état d’arrivée et de départ du train au contrôleur à la porte à laquelle ils sont connectés. Le contrôleur (AUDRINO) actionne (ouvre/ferme) la porte selon le signal reçu des capteurs de réflexion.

Diagramme

Schéma fonctionnel du système de contrôle automatique des portes de chemin de fer
  • L’objectif de ce projet est de fournir un système de signalisation pour les chemins de fer pour entrer et sortir de la voie.
  • Le système d’ouverture/fermeture automatique du portail est pourvu de capteurs de réflexion placés à une distance de quelques kilomètres de part et d’autre de la route de croisement.
  • Ces capteurs donnent l’état d’arrivée et de départ du train au contrôleur à la porte à laquelle ils sont connectés.
  • Le contrôleur actionne (ouvre/ferme) la porte selon le signal reçu des capteurs de réflexion.

Composants matériels pour le système de contrôle de porte de chemin de fer

  1. Audrino Uno
  2. Alimentation CC (redresseur en pont)
  3. Régulateur de tension 7812 (pilote de moteur)
  4. Capteur IR Paires
  5. Servomoteur
  6. LED7. Fils de cavalier

Audrino Uno R3

  • L’Arduino UNO est une carte microcontrôleur open source largement utilisée basée sur le microcontrôleur ATmega328P et développée par Arduino.cc.
  • La carte est équipée d’ensembles de broches d’entrée/sortie (E/S) numériques et analogiques qui peuvent être interfacées avec diverses cartes d’extension (blindages) et d’autres circuits. La carte comporte 14 broches numériques et 6 broches analogiques.
  • Il est programmable avec l’IDE Arduino (environnement de développement intégré) via un câble USB de type B.
  • Il peut être alimenté par un câble USB ou par une batterie externe de 9 volts, bien qu’il accepte des tensions entre 7 et 20 volts

Alimentation CC

Alimentation électrique du système de contrôle automatique des portes de chemin de fer
Fig : Circuit d’alimentation CC
  • Les alimentations sont conçues pour convertir le courant alternatif haute tension en une alimentation basse tension appropriée pour les circuits électroniques et autres appareils.
  • Une alimentation peut être décomposée en une série de blocs remplissant chacun une fonction particulière.
  • Une alimentation en courant continu qui maintient la tension de sortie constante quelles que soient les fluctuations du secteur ou les variations de charge est connue sous le nom de « alimentation en courant continu régulée »

Régulateur de tension 7812 (pilote de moteur)

  • Le régulateur de tension 7812 est un type de circuit intégré de régulateur de tension linéaire fixe autonome. Le circuit intégré appartient à la famille des régulateurs de tension ic 78xx.
  • Le circuit intégré régulateur de tension 7812 est facile à utiliser et disponible à très faible coût. Les deux derniers chiffres de 7812 indiquent la tension de sortie qui est de 12 V
  • Le 7812 IC a 3 broches.
  • L’entrée positive est à la broche 1.
  • La broche 2 est commune entre la tension d’entrée et la tension de sortie.
  • La broche 3 est une sortie positive.
Régulateur de tension 7812 (pilote de moteur)

Capteur IR Module et ses composants

  • Paire IR (LED IR et photodiode)
  • CI LM358
  • Résistance 100, 10k, 330 ohm
  • Résistance variable – 10k
  • LED
Capteur IR Module et ses composants

Servomoteur

• Le servomoteur est un actionneur rotatif ou un actionneur linéaire qui permet un contrôle précis de la position angulaire ou linéaire, de la vitesse et de l’accélération. Il se compose d’un moteur adapté couplé à un capteur pour le retour de position.• Il nécessite également un contrôleur relativement sophistiqué, souvent un module dédié conçu spécifiquement pour être utilisé avec des servomoteurs. • Les servomoteurs ne sont pas une classe de moteur spécifique bien que le terme servomoteur soit souvent utilisé pour désigner un moteur adapté à une utilisation dans un système de contrôle en boucle fermée.

Schéma de principe du système de contrôle automatique des portes de chemin de fer

Système de contrôle de porte de chemin de fer automatique

Schéma de simulation du système de contrôle automatique des portes de chemin de fer

Système de contrôle de porte de chemin de fer automatique

Code de programme pour le système de contrôle automatique des portes de chemin de fer

#include <Arduino.h>
#include <avr/io.h>
#include <Servo.h>

#ifndef SensorConfig
#define SensorConfig
#define Sensor1 13
#define Sensor2 12
#endif

#ifndef ServoConfig
#define ServoConfig
#define ServoMotor  11
#define GateOpen    0
#define GateClose   90
#endif

#ifndef OutputConfig
#define OutputConfig
#define Alarm      10
#define AlarmDelay 1000 //milliseconds
#endif

unsigned char BlockCount = 0;
unsigned long int AlarmTimer;
bool ISSensor1Sensed, ISSensor2Sensed, ISAlarmActivated;

Servo gate;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  gate.attach(ServoMotor);
  gate.write(GateOpen);

  pinMode(Sensor1, INPUT);
  pinMode(Sensor2, INPUT);

  pinMode(Alarm, OUTPUT);
  digitalWrite(Alarm, LOW);
}
void loop()
{
  if(!BlockCount && !digitalRead(Sensor1) && !ISSensor1Sensed && !ISSensor2Sensed)
  {
    ISSensor1Sensed = true;
    while(!digitalRead(Sensor1));
    BlockCount++; Serial.println(BlockCount);
  }
  else if(!digitalRead(Sensor1) && ISSensor1Sensed)
  {
    while(!digitalRead(Sensor1));
    BlockCount++; Serial.println(BlockCount);
  }
  else if(!digitalRead(Sensor2) && ISSensor1Sensed)
  {
    while(!digitalRead(Sensor2));
    BlockCount--; Serial.println(BlockCount);
  }

  if(!BlockCount && !digitalRead(Sensor2) && !ISSensor1Sensed && !ISSensor2Sensed)
  {
    ISSensor2Sensed = true;
    while(!digitalRead(Sensor2));
    BlockCount++;
  }
else if(!digitalRead(Sensor2) && ISSensor2Sensed)
  {
    while(!digitalRead(Sensor2));
    BlockCount++;
  }
  else if(!digitalRead(Sensor1) && ISSensor2Sensed)
  {
    while(!digitalRead(Sensor1));
    BlockCount--;
  }
  
  if(BlockCount && !ISAlarmActivated)
  {
    ISAlarmActivated = true;
    digitalWrite(Alarm, HIGH);
    AlarmTimer = millis() + AlarmDelay;
  }

 else if(BlockCount && AlarmTimer < millis())
  {
    digitalWrite(Alarm, LOW);
    gate.write(GateClose);
  }
  else if(BlockCount == 0 && ISAlarmActivated)
  {
    ISAlarmActivated = false;
    ISSensor1Sensed = false;
    ISSensor2Sensed = false;
    BlockCount = false;
    gate.write(GateOpen);
  }
}

Conclusion

Le travail du projet a été achevé avec succès. Le matériel du projet fonctionne de manière satisfaisante selon la conception. Le travail du projet a été développé après avoir mené un certain nombre d’expériences avant de finaliser le travail de conception, cela a réduit les goulots d’étranglement et nous n’avons pas rencontré beaucoup de difficultés dans le processus d’intégration finale. En général, tout le développement du travail du projet a été éducatif et nous avons pu acquérir beaucoup d’expérience en réalisant le projet de manière pratique. Nous avons pu comprendre les contraintes pratiques du développement de tels systèmes sur lesquelles nous avons étudié par le biais de cours magistraux.

Crédit: Ce Mini Projet « Système de contrôle de porte de chemin de fer automatique» a été réalisé par Anantha Kumar M, Balaguruvenkatesh S, Mohan K et Jayakumar T sous la direction du professeur MLRamamoorthy du département de génie électrique et électronique de l’Alagappa Chettiar Government College Of Engineering And Technology karaikudi.

Remarque de courtoisie : Tout le contenu, les images, les références sont utilisés à des fins d’enseignement académique dans l’accomplissement du diplôme respectif par l’étudiant. La propriété des matériaux, des images, présentés dans ce document de projet est conservée à son créateur original. veuillez noter que cela doit être traité avec bonté.