基于单片机的火车站台安全警戒系统设计

蚌埠学院电子与电气工程系 方 平 周治华 葛难难 杨春兰



基于单片机的火车站台安全警戒系统设计

蚌埠学院电子与电气工程系 方 平 周治华 葛难难 杨春兰

【摘要】随着高铁时代的到来，火车站台的安全候车问题越来越受到重视。文中设计了基于AT89C52单片机的火车站台安全警戒系统，包括单片机最小系统、红外传感器模块及语音播报模块。详细介绍了系统的硬件设计及软件设计，能够实现火车站台的安全警戒，可逐步推广使用。

【关键词】警戒系统；AT89C52；红外；语音芯片

1 系统的总体设计方案

系统选取AT89C52单片机作为控制芯片，实现火车站台安全警戒设计，系统包括AT89C52单片机、复位电路、时钟电路、红外传感器模块、语音报警模块及通讯模块。系统总体设计方案如图1所示。

图1 系统总体设计方案

2 系统的硬件电路设计

2.1 单片机最小系统

单片机选用ATMEL公司推出的AT89C52芯片，与复位电路以及时钟电路构成单片机的最小系统。其中，电源使用5V电压源，晶振频率为11.0592MHz。单片机主要负责执行相应的指令，对采集的红外传感器信号进行相应的处理，并控制相应的语音播报芯片工作，实现系统的警戒功能。

图2 WT588D语音芯片引脚图

2.2 红外传感器模块

传感器采用主动式红外探测器，能够检测人体发出的特定波长红外线的敏感元件。它由瞄准孔、光束强度指示灯、球面镜片及LED指示灯等组成，当光线被遮断时就会给出报警信号。

2.3 语音播报模块

语音播报芯片采用WT588D芯片，该芯片是广州微创电子有限公司联合台湾华邦共同研发出来的集语音电路和单片机于一体的可编程语音芯片。该芯片具有15种按键控制模式，任一个按键可以设定一种控制模式，这些工作模式扩大了该芯片的使用场合，对音质的要求也比较高，可以将加载的音频信息几乎无损的播放出来，同时语音播放完毕即将进入休眠状态，极为节能。WT588D语音芯片16脚封装示意图如图2所示。

3 系统的软件设计

根据系统的设计，软件选用Keil uVison4来实现C语言编程，软件需要完成系统的初始化、传感器检测判定、检测时间判定及语音报警等功能，流程图如图3所示，系统检测时间为30秒，在这段时间内若有人进入警戒线，传感器接收端为低电平，并控制语音芯片报警，检测时间以40秒为周期进行。

图3 软件流程图

4 结论

系统设计了基于AT89C52单片机的火车站台警戒系统，配合车站现有设备对站台范围内的旅客及其他人员予以警示。当火车即将到达站台及有人站在警戒线内，红外传感器采集信号并发送给单片机，单片机接收信号并控制语音芯片播报相应的语音信号，提醒乘客火车即将来临请退出警戒线并排队上车。系统性能可靠实用，可推广至实际的火车站台使用。

参考文献

[1]王光艳,郑雅堃,裴振宏,等.基于红外对射技术的安全警示系统设计[J].电子设计工程,2005,22(8):178-181.

[2]李全利.单片机原理及应用[M].高等教育出版社,2012.

[3]张毅刚.单片机原理及应用[M].高等教育出版社,2010.

[4]许姗姗,邢方方.基于嵌入式微处理器的银行一米线系统设计[J].计算机光盘软件与应用,2012(2):47-48.

方平，男，大学本科，现就读于蚌埠学院电子与电气工程系电子信息工程专业。

通信作者：杨春兰。

作者简介：

基金项目：省级大学生创新创业训练计划项目（AH201411305071）；安徽省高等学校优秀青年人才基金项目（2012SQRL218）。铁路是交通运输的大动脉，对国民经济的发展起着十分重要的作用。目前我国的大部分火车站站台均采用一条距站台边缘距离为1米的警戒线，在人口众多的基本国情下，屡屡发生旅客因人多拥挤被挤下站台的惨剧，而随着高速铁路的逐渐推广，列车过站速度不断提高，这个问题也愈显严重。本系统设计了基于AT89C52单片机的火车站警戒系统，配合车站现有设备对站台范围内的旅客及其他人员予以警示。当火车即将到达站台及有人站在警戒线内，单片机接收信号并控制语音芯片播报相应的语音信号，提醒乘客火车即将来临请退出警戒线并排队上车。