蚌埠學院電子與電氣工程系 方 平 周治華 葛難難 楊春蘭

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基于單片機的火車站臺安全警戒系統(tǒng)設計

蚌埠學院電子與電氣工程系 方 平 周治華 葛難難 楊春蘭

【摘要】隨著高鐵時代的到來，火車站臺的安全候車問題越來越受到重視。文中設計了基于AT89C52單片機的火車站臺安全警戒系統(tǒng)，包括單片機最小系統(tǒng)、紅外傳感器模塊及語音播報模塊。詳細介紹了系統(tǒng)的硬件設計及軟件設計，能夠實現(xiàn)火車站臺的安全警戒，可逐步推廣使用。

【關鍵詞】警戒系統(tǒng)；AT89C52；紅外；語音芯片

1 系統(tǒng)的總體設計方案

系統(tǒng)選取AT89C52單片機作為控制芯片，實現(xiàn)火車站臺安全警戒設計，系統(tǒng)包括AT89C52單片機、復位電路、時鐘電路、紅外傳感器模塊、語音報警模塊及通訊模塊。系統(tǒng)總體設計方案如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體設計方案

2 系統(tǒng)的硬件電路設計

2.1 單片機最小系統(tǒng)

單片機選用ATMEL公司推出的AT89C52芯片，與復位電路以及時鐘電路構成單片機的最小系統(tǒng)。其中，電源使用5V電壓源，晶振頻率為11.0592MHz。單片機主要負責執(zhí)行相應的指令，對采集的紅外傳感器信號進行相應的處理，并控制相應的語音播報芯片工作，實現(xiàn)系統(tǒng)的警戒功能。

圖2 WT588D語音芯片引腳圖

2.2 紅外傳感器模塊

傳感器采用主動式紅外探測器，能夠檢測人體發(fā)出的特定波長紅外線的敏感元件。它由瞄準孔、光束強度指示燈、球面鏡片及LED指示燈等組成，當光線被遮斷時就會給出報警信號。

2.3 語音播報模塊

語音播報芯片采用WT588D芯片，該芯片是廣州微創(chuàng)電子有限公司聯(lián)合臺灣華邦共同研發(fā)出來的集語音電路和單片機于一體的可編程語音芯片。該芯片具有15種按鍵控制模式，任一個按鍵可以設定一種控制模式，這些工作模式擴大了該芯片的使用場合，對音質的要求也比較高，可以將加載的音頻信息幾乎無損的播放出來，同時語音播放完畢即將進入休眠狀態(tài)，極為節(jié)能。WT588D語音芯片16腳封裝示意圖如圖2所示。

3 系統(tǒng)的軟件設計

根據(jù)系統(tǒng)的設計，軟件選用Keil uVison4來實現(xiàn)C語言編程，軟件需要完成系統(tǒng)的初始化、傳感器檢測判定、檢測時間判定及語音報警等功能，流程圖如圖3所示，系統(tǒng)檢測時間為30秒，在這段時間內若有人進入警戒線，傳感器接收端為低電平，并控制語音芯片報警，檢測時間以40秒為周期進行。

圖3 軟件流程圖

4 結論

系統(tǒng)設計了基于AT89C52單片機的火車站臺警戒系統(tǒng)，配合車站現(xiàn)有設備對站臺范圍內的旅客及其他人員予以警示。當火車即將到達站臺及有人站在警戒線內，紅外傳感器采集信號并發(fā)送給單片機，單片機接收信號并控制語音芯片播報相應的語音信號，提醒乘客火車即將來臨請退出警戒線并排隊上車。系統(tǒng)性能可靠實用，可推廣至實際的火車站臺使用。

參考文獻

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方平，男，大學本科，現(xiàn)就讀于蚌埠學院電子與電氣工程系電子信息工程專業(yè)。

通信作者：楊春蘭。

作者簡介：

基金項目：省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（AH201411305071）；安徽省高等學校優(yōu)秀青年人才基金項目（2012SQRL218）。鐵路是交通運輸?shù)拇髣用}，對國民經濟的發(fā)展起著十分重要的作用。目前我國的大部分火車站站臺均采用一條距站臺邊緣距離為1米的警戒線，在人口眾多的基本國情下，屢屢發(fā)生旅客因人多擁擠被擠下站臺的慘劇，而隨著高速鐵路的逐漸推廣，列車過站速度不斷提高，這個問題也愈顯嚴重。本系統(tǒng)設計了基于AT89C52單片機的火車站警戒系統(tǒng)，配合車站現(xiàn)有設備對站臺范圍內的旅客及其他人員予以警示。當火車即將到達站臺及有人站在警戒線內，單片機接收信號并控制語音芯片播報相應的語音信號，提醒乘客火車即將來臨請退出警戒線并排隊上車。