Viedā vilciena sistēma: 4 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Izstrādāts, lai palielinātu drošību, novērstu negadījumus un palielinātu pozitīvu un produktīvu reakciju, lai palīdzētu negadījumu gadījumā.

1. darbība: detaļas un materiāli

Iepriekš redzamie attēli ir ievietoti detaļu saraksta secībā:

Detaļu saraksts

1) Viens aveņu PI 3 - B modelis

2) Viens maizes dēlis

3) Kabeļi (no augšas uz leju) - viena jauda, viens Ethernet, viens adapteris

4) Viens servomotors

5) Viens 3D drukāts dzelzceļa vārts

6) Divas gaismas diodes (vēlams sarkana un zaļa)

7) Viena spiedpoga

8) Desmit džemperu vadi

9) Četri rezistori

10) klēpjdators vai darbvirsma ar MATLAB

2. darbība: konfigurēšana

Iepriekš ir konfigurācijas attēli no vairākiem leņķiem:

Piespraudes atrašanās vietas (mazie burti, kam seko rindas numurs) ir norādītas zemāk secībā atbilstoši pašreizējai plūsmai.

Vadi:

no j19 līdz i47

no j8 līdz b50

b5 līdz Servo

c6 līdz Servo

b7 līdz servo

no 13 līdz j7

a17 līdz LED

LED uz a37

no e40 līdz j20

no j53 līdz j18

no j7 līdz LED

LED uz j6

Poga:

no e54 līdz h51

Rezistori:

no d40 līdz b37

no c50 līdz d54

no i51 līdz j47

3. darbība: kods un loģika

Mūsu vilcienu sistēmas mērķis ir palielināt drošību un samazināt potenciāli nāvējošu negadījumu risku uz dzelzceļa pārbrauktuvēm. Lai to panāktu, mūsu sistēmā ir vilcienu brīdināšanas sistēma autovadītājiem, fiziska barjera, kas tiek pazemināta, lai neļautu automašīnām šķērsot sliežu ceļu, un rezerves avārijas poga, kuru diriģents nospiež, ja agrīnās brīdināšanas sistēma neizdodas.

GUI diriģenta operētājsistēma:

GUI, kas parādīts iepriekš, tika izveidots konduktora lietošanai, kad viņi brauc ar vilcienu pa sliežu ceļiem, kuros ir automašīnu satiksmes dzelzceļa pārbrauktuves.

Augšējā labajā stūrī ir gaisma, kas informē vadītāju, ja gaidāmie dzelzceļa pārbrauktuves vārti ir aizvērti, un ļauj vadītājam vajadzības gadījumā atvērt vai aizvērt vārtus. Zemāk tiek parādīta plūsma no kamerām, kurām vilciens iet garām. Apakšējā kreisajā stūrī vilciena atrašanās vieta tiek nepārtraukti attēlota grafikā, un zem grafika ir norādīts apļu skaits, ko vilciens bija veicis dienā. Virs pozīcijas diagrammas ir ārkārtas poga un statusa paziņojums. Tas ļauj konduktoram signalizēt par ārkārtas situāciju, ja trasē atrodas automašīna vai drošības vārti nedarbojas pareizi.

Kods:

classdef micro <matlab.apps. AppBase % Rekvizīti, kas atbilst lietotnes komponentiem

rekvizīti (piekļuve = publiska)

UIFigure matlab.ui. Attēls

RailwaygatestatusLampLabel matlab.ui.control. Label

gateLamp matlab.ui.control. Lamp

OpenGateButton matlab.ui.control. Button

CloseGateButton matlab.ui.control. Button

UIAxes matlab.ui.control. UIAxes

EmergencyButtonStatusLampLabel matlab.ui.control. Label

EmergencyButtonStatusLamp matlab.ui.control. Lamp

Nepietiekami nosacījumiLabel matlab.ui.control. Label

UIAxes2 matlab.ui.control. UIAxes

EF230Group6Label matlab.ui.control. Label

IanAllishKellyBondIanDaffronLabel matlab.ui.control. Label

LoopsCompletedLabel matlab.ui.control. Label

Etiķete matlab.ui.control. Label

beigas

rekvizīti (piekļuve = privāta)

skaitītājs int16

beigas

metodes (piekļuve = publiska)

funkciju taimeris Atzvanīšana (lietotne, src, notikums)

app. Temp. Text = int2str (app.counter);

lietotne.skaitītājs = lietotne.skaitītājs + 1;

%izsauc visus programmai nepieciešamos mainīgos - - - - - - - - - - - - - -

globālais rpi

pasaules s

globāli atvērts

globāls tuvums

globālā kamera

globālais m

globālās ems

globālais t_count

%------------------------- Vilciena roku sekcija --------------------- ---------

ja atvērts == 0

writePosition (s, 50)

app.gateLamp. Color = 'zaļš';

beigas

ja tuvu == 0

writePosition (s, 120)

app.gateLamp. Color = 'sarkans';

beigas

%---------------------- Kustību noteikšana, izmantojot kameru -----------------------

kamēr taisnība

img = momentuzņēmums (kamera);

attēls (img);

app. UIAxes (vilkts)

beigas

%---------------------- Rokas atvēršana/aizvēršana ----------------------- --------------

ja readDigitalPin (rpi, 20)> 1 %nolasa 17. tapu (poga) un pārbauda signālu

i = 40:.5: 150 %paceļ tiltu

writePosition (s, i)

beigas

i = 1:10 %cilpas mirgo sarkanā gaismā x reizes

writeDigitalPin (rpi, 13, 1)

pauze (.5)

writeDigitalPin (rpi, 13, 0)

pauze (.5)

beigas

writePosition (s, 50)%noliek vārtus

beigas

%-------------------- Atbalsts mobilajam tālrunim/sižets ------------------------ -

m. AccelerationSensorEnabled = 1

m.blogošana = 1

dati = nulles (200, 1); %intializēt datus par slīdošo zemes gabalu

attēls (app. UIAxes2)

p = diagramma (dati)

ass ([xbounda, ybounds])

pauze (1)

tic

kamēr toc <30 %skrien 30 sekundes

[a, ~] = accellog (m);

ja garums (a)> 200

dati = a (199. gada beigas: beigas, 3);

citādi

dati (1: garums (a)) = a (: 3);

beigas

%pārzīmēts sižets

p. YData = dati;

izvilkts

beigas

%------------------ Pēkšņas pikseļu maiņas ---------------------------- ------

x1 = img; % nolasa kameru no pi

red_mean = vidējais (vidējais (x1 (:,:, 1))); % nolasa sarkano pikseļu vidējo daudzumu

green_mean = vidējais (vidējais (x1 (:,:, 2))); % nolasa zaļo pikseļu vidējo daudzumu

blue_mean = vidējais (vidējais (x1 (:,:, 3))); % nolasa vidējo zilo pikseļu daudzumu

ja red_mean> 150 && green_mean> 150 && blue_mean> 150

t_count = t_count + 1;

beigas

app. LoopsCompletedLabel. Text = num2str (t_count)

%------------------ Poga EMS programmēšana ---------------------------- ---

configurePin (rpi, 12, 'DigitalOutput'); %kā izeju iestata LED tapu 16. tapu

configurePin (rpi, 16, 'DigitalInput'); %kā ievadi iestata pogas tapu 24. tapu

buttonPressed = readDigitalPin (rpi, 16); % Nolasa pogas nospiešanas vērtību 16. tapā

ja tiek nospiesta poga == 1

kamēr poga tiek nospiesta == 1

writeDigitalPin (rpi, 12, 1)

buttonunPressed = writeDigitalPin (rpi, 12, 0); %

end % Beidz ‘kamēr poga tiek nospiesta == 1’ cilpa

beigas

writeDigitalPin (rpi, 16, 0) %Iestata izslēgto, kad poga vairs netiek nospiesta setpref ('Internets', 'SMTP_Server', 'smtp.gmail.com'); setpref ('Internets', 'E_mail', '[email protected]'); % pasta konts, kas jānosūta no setpref ('Internets', 'SMTP_Username', '[email protected]'); % sūtītāju lietotājvārds setpref ('Internets', 'SMTP_Password', 'efgroup6'); % Sūtītāju parole

rekvizīti = java.lang. System.getProperties;

props.setProperty ('mail.smtp.auth', 'true'); props.setProperty ('mail.smtp.socketFactory.class', 'javax.net.ssl. SSLSocketFactory'); props.setProperty ('mail.smtp.socketFactory.port', '465');

sendmail ('[email protected] ',' Avārijas statuss! ',' Diriģents ir aktivizējis manuālās ignorēšanas slēdzi, pieprasot tūlītēju atbildi! ')

app. UndernormalconditionsLabel. Text = ems

beigas

beigas

%app. Label_4. Text = num2str (curr_temp);

metodes (piekļuve = privāta)

% Kods, kas tiek izpildīts pēc komponenta izveides

funkcija startupFcn (lietotne)

%---------- Visi šai funkcijai nepieciešamie mainīgie --------------------

globālais rpi %arduino

rpi = raspi ('169.254.0.2', 'pi', 'aveņu');

globālais s %servo

s = servo (rpi, 17, 'MinPulseDuration', 5e-4, 'MaxPulseDuration', 2.5e-3);

globāli atvērts

atvērts = 1;

globāls slēgts

slēgts = 1;

globālā kamera

cam = kameras panelis (rpi);

globālais m

m = mobiledev;

globālās ems

ems = 'Ir ziņots par ārkārtas situāciju, informējot EMS';

globālais t_count

t_skaitlis = 0;

%paroles savienotājs ir EFGroup6

% Taimera funkcija cilpai --------------------------------

lietotne.skaitītājs = 0;

t = taimeris (…

“TimerFcn”, @app.timerCallback,…

“StartDelay”, 1,… “Periods”, 1,…

“ExecutionMode”, “fixSpacing”,…

'TasksToExecute', inf);

sākums (t);

beigas

% Atzvanīšanas funkcija

funkcija ManualOverrideSwitchValueChanged (lietotne, notikums)

beigas

% Pogas nospiesta funkcija: OpenGateButton

funkcija OpenGateButtonPushed (lietotne, notikums)

globāls tuvums

aizvērt = 0;

beigas

% Pogas nospiesta funkcija: CloseGateButton

funkcija CloseGateButtonPushed (lietotne, notikums)

globāli atvērts

atvērts = 0;

beigas

beigas

% Lietotnes inicializēšana un uzbūve

metodes (piekļuve = privāta)

% Izveidot UIFigure un komponentus

funkcija createComponents (lietotne)

% Izveidot UIFigure

app. UIFigure = uifigure;

app. UIFigure. Position = [100 100 640 480];

app. UIFigure. Name = 'UI attēls';

% Izveidot RailwaygatestatusLampLabel

app. RailwaygatestatusLampLabel = uilabel (app. UIFigure);

app. RailwaygatestatusLampLabel. HorizontalAlignment = 'labi'; app. RailwaygatestatusLampLabel. Position = [464 422 110 22]; app. RailwaygatestatusLampLabel. Text = 'Dzelzceļa vārtu statuss';

% Izveidot gateLamp

app.gateLamp = uilamp (app. UIFigure);

app.gateLamp. Position = [589 422 20 20];

app.gateLamp. Color = [0,9412 0,9412 0,9412];

% Izveidot OpenGateButton

app. OpenGateButton = uibutton (app. UIFigure, 'push');

app. OpenGateButton. ButtonPushedFcn = createCallbackFcn (lietotne, @OpenGateButtonPushed, true); app. OpenGateButton. Position = [474 359 100 22];

app. OpenGateButton. Text = 'Atvērt vārtus';

% Izveidot CloseGateButton

app. CloseGateButton = uibutton (app. UIFigure, 'push');

app. CloseGateButton. ButtonPushedFcn = createCallbackFcn (lietotne, @CloseGateButtonPushed, true); app. CloseGateButton. Position = [474 285 100 22];

app. CloseGateButton. Text = 'Aizvērt vārtus';

% Izveidot UIAxes

app. UIAxes = uiaxes (app. UIFigure);

nosaukums (app. UIAxes, 'Camera Feed')

app. UIAxes. Position = [341 43 300 185];

% Izveidot EmergencyButtonStatusLampLabel

app. EmergencyButtonStatusLampLabel = uilabel (app. UIFigure); app. EmergencyButtonStatusLampLabel. HorizontalAlignment = 'labi'; app. EmergencyButtonStatusLampLabel. Position = [97 323 142 22]; app. EmergencyButtonStatusLampLabel. Text = 'Avārijas pogas statuss';

% Izveidot EmergencyButtonStatusLamp

app. EmergencyButtonStatusLamp = uilamp (app. UIFigure); app. EmergencyButtonStatusLamp. Position = [254 323 20 20];

% Izveidot UndormormalconditionsLabel

app. UndernormalconditionsLabel = uilabel (app. UIFigure);

app. UndernormalconditionsLabel. Position = [108 285 248 22];

app. UndernormalconditionsLabel. Text = 'Normālos apstākļos';

% Izveidot UIAxes2

app. UIAxes2 = uiaxes (app. UIFigure);

nosaukums (app. UIAxes2, 'Vilciena atrašanās vieta')

xlabel (app. UIAxes2, 'X Position')

ylabel (app. UIAxes2, 'Y Position')

app. UIAxes2. Box = 'ieslēgts';

app. UIAxes2. XGrid = 'ieslēgts';

app. UIAxes2. YGrid = 'ieslēgts';

app. UIAxes2. Position = [18 43 300 185];

% Izveidojiet EF230Group6Label

app. EF230Group6Label = uilabel (app. UIFigure);

app. EF230Group6Label. HorizontalAlignment = 'centrs';

app. EF230Group6Label. FontSize = 28;

app. EF230Group6Label. FontWeight = 'treknraksts';

app. EF230Group6Label. Position = [-4 401 379 64];

app. EF230Group6Label. Text = 'EF 230 6. grupa';

% Izveidot IanAllishKellyBondIanDaffronLabel

app. IanAllishKellyBondIanDaffronLabel = uilabel (app. UIFigure); app. IanAllishKellyBondIanDaffronLabel. Position = [94 380 184 22]; app. IanAllishKellyBondIanDaffronLabel. Text = 'Ian Allish, Kelly Bond, Ian Daffron';

% Izveidot LoopsCompletedLabel

app. LoopsCompletedLabel = uilabel (app. UIFigure);

app. LoopsCompletedLabel. Position = [18 10 103 22];

app. LoopsCompletedLabel. Text = 'Cilpas pabeigtas:';

% Izveidot iezīmi

app. Label = uilabel (app. UIFigure);

app. Label. Position = [120 10 178 22];

app. Label. Text = '####';

beigas

beigas

metodes (piekļuve = publiska)

% Konstruēt lietotni

funkcija app = micro

% Izveidot un konfigurēt komponentus

createComponents (lietotne)

% Reģistrējiet lietotni lietotņu noformētājā

registerApp (lietotne, lietotne. UIFigūra)

% Izpildiet palaišanas funkciju

runStartupFcn (lietotne, @startupFcn)

ja nargout == 0

notīrīt lietotni

beigas

beigas

% Kods, kas tiek izpildīts pirms lietotnes dzēšanas

dzēst (lietotne)

% Dzēst UIFigure, kad lietotne tiek dzēsta

dzēst (app. UIFigure)

beigas

beigas

beigas

4. solis: pēdējais solis

Kad kods ir uzrakstīts un Raspberry Pi ir pieslēgts vadam, pievienojiet servomotoru pie trīsdimensiju drukātajiem sliežu ceļa vārtiem, kā tas ir pievienots attēlā iepriekš.

Tagad projekts ir pabeigts. Pievienojiet aveņu PI vilciena sliežu ceļam un novērojiet jauno sistēmu, kas rada drošākas dzelzceļa pārbrauktuves gan automašīnu vadītājiem, gan konduktoriem. Spēlējiet ar sistēmu, mijiedarbojoties ar GUI, lai iedarbinātu nelaimes seifus, kas iestatīti, lai novērstu nelaimes gadījumus.

Ar to apmācība ir beigusies, izbaudiet savu jauno viedo vilcienu sistēmu!