【单片机毕业设计】【mcuclub-cl-015】基于单片机的地铁到站检测的设计

最近设计了一个项目基于单片机的地铁到站检测系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：地铁到站检测
项目编号：mcuclub-cl-015
单片机类型：STC89C52、STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过红外光电传感器检测地铁是否到站
2、当地铁到站后，通过TTS语音播报“地铁已到站，请先下后上”
3、当地铁到站后，通过两个步进电机模拟地铁车厢门打开，并计时15s，15s后自动关闭
4、当开门时间快结束时（剩下3s），蜂鸣器报警3次，结束后，车厢门关闭
5、通过两个红外对射管检测防夹

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由三部分组成，第一部分是光电传感器检测地铁是否到达；第二部分是红外对射管检测地铁关门时是否检测到人；第三部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是步进电机，通过步进电机控制地铁门的开关；第二部分是语音播报，检测到地铁到站进行语音播报提醒；第三部分时报警电路，地铁关门前3s中进行报警提醒。具体系统框图如图所示。

八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，检测到地铁到站进行语音播报，地铁关门前3s进行语音播报提醒，如果前门没有触发防夹，关门，如果触发防夹，开门，如果后门没有触发防夹，关门，如果触发防夹，开门，停留时间还未到达，开门，开门完成之后开定时。

九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{if(CHECK_P == 0)                                                                     //如果地铁到站{if(flag_broadcast == 0)                                                      //播报语音{flag_broadcast = 1;Uart_Sent_Str("地铁已到站，请先下后上");}if(flag_05s >= 24 && flag_05s < 30)                                //最后三秒蜂鸣器提醒{if(flag_05s % 2 == 0){BEEP = 0;}else{BEEP = 1;}}if(flag_05s >= 30)                                                              //如果停留时间到达{BEEP = 1;flag_timer_begin_05s = 0;if(CHECK_IRF == 0)                                                         //如果前门没有触发防夹，关门{if(flag_door_1 == 1){flag_bujin_1_c = 1;flag_bujin_1_o = 0;}}else                                                                                        //如果触发防夹，开门{if(flag_bujin_1_c == 1){flag_bujin_1_c = 0;flag_bujin_1_o = 1;}}if(CHECK_IRB == 0)                                                         //如果后门没有触发防夹，关门{if(flag_door_2 == 1){flag_bujin_2_c = 1;flag_bujin_2_o = 0;}}else                                                                                        //如果触发防夹，开门{if(flag_bujin_2_c == 1){flag_bujin_2_c = 0;flag_bujin_2_o = 1;}}}else                                                                                            //停留时间还未到达，开门，开门完成之后开定时{if(flag_door_1 == 0){flag_bujin_1_c = 0;flag_bujin_1_o = 1;}if(flag_door_2 == 0){flag_bujin_2_c = 0;flag_bujin_2_o = 1;}if(flag_door_1 == 1 && flag_door_2 == 1){flag_timer_begin_05s = 1;}}}else                                                                                                //地铁没有到站，清除定时、将门关闭{BEEP = 1;flag_broadcast = 0;flag_timer_begin_05s = 0;flag_05s = 0;if(flag_door_1 == 1){flag_bujin_1_c = 1;flag_bujin_1_o = 0;}if(flag_door_2 == 1){flag_bujin_2_c = 1;flag_bujin_2_o = 0;}}
}