动车组wc控制节点设计光机电一体化课程设计论文(编辑修改稿)

动车组wc控制节点设计光机电一体化课程设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

22 软件主要功能 22 单片机 口检测红外热释电模块的信号 22 单片机 口检测液位传感器输出信号 22 单片机与主控节点通信 22 整体流程图 15 4 结语 15 动车组 WC 控制节点设计 1 总体方案 动车和列车控制网络 动车一般指承载运营载荷并自带动力的轨道车辆；但在近现代的动力集中动车组中，动车更接近传统列车中的机车的角色，这类动车一般不承载运营载荷。 在中国，时速高达 200 或以上，并使用 CRH 和谐号列车称为“动车组”。 控制网络技术作为现代列车的关键技术，在世界范围内得到了越来越广泛的应用。 目前，世界上主要列车电气部件供应商都推出了基于网络的控制系统。 比如 Siemens 的 SIBAS 32 铁路自动化系统、 ADtranz 公司的 MITRAC R 列车通信和控制系统、 Alstom 公司的 A GATE R 控制系统以及日本三菱、东芝公司的TCMS 列车控制监视系统等。 近年来，随着用户对控制网络的开放性、性价比等要求的提高，以及基于网络的远程诊断与维护、旅客信息与舒适性支持等新需求的提出 ， IEC TCN 列车通信网络 ， WorldFI ， LonWorks， CAN， 工业以太网以及无线网络等技术都在车载控制系统中找到了它们最合适的应用场合，控制网络在列车上的应用将呈 现出多种技术并存、相互竞争和融合的局面。 由于铁路运输在世界上不同地区和国家的特点和竞争程度不同，不同的国家或地区的列车控制网络技术采用了不同的技术开发路线和模式。 整体方案 本设计以动车上 WC 为背景，基于 51 单片机，搭接硬件电路和编写程序，主要用以实现 WC 占用检测及显示、感应水池和马桶自动冲水、污物池液位检测处理和与主机通信等功能。 为了这些功能的实现，我们用 P89v51 单片机、红外热释电感应模块、 LCD液晶显示器、 s8050 三极管、浮球液位开关、继电器、电磁阀等元件搭接简易电路图，整体方案流程图 如下。 单片机 P89v51 液晶显示 YM1602 电磁阀 红外热释电模块 调理电路 光电开关 各部分功能简介 WC占用状态检测 本部分使用安装于 WC 门位置的光电开关对是否有人进入 WC 进行检测。 有人进入，则发送信号至单片机，显示有人；之后检测到人再次经过，则发送信号至单片机显示人已离开。 感应水池、马桶自动冲水 通过红外热释电模块对特定区域范围内人体动作的感应，判断是否有人需要使用水池或马桶，检测到有人即发送信号至单片机，打开电磁阀并延迟一定时间。 特别地，对于感应马桶，在检测到人离开特定区域时也要发送信号使电磁阀打开冲水。 浮球液位开关部分 此部分是通过使用浮球液位开关来检测 WC 污物池内污物容量，当容量达到设定界限时，则使得浮球开关闭合，接通电路，单片机驱动显示屏显示污物池已满信息，禁用 WC。 液晶显示 通过单片机程序编写显示字型码，本系统中的液晶显示屏能显示的信息有 ：“ WC nobody door open” 、 “ people in door close” 、 “ people still in door close” 、“ people away door open” 、 “ WC ordure full door close”。 2 系统硬件设计 任何一个测控系统均需要硬件部分来具体实现，本组设计的 WC 检测控制节点通过使用简单芯片搭接出硬件电路，实物如图 1. 图 主要元器件简介 浮球液位开关 调理电路 风扇 P89v51单片机 P89V51RD2 是一款 80C51 微控制器，包含 64kB Flash 和 1024 字节的数据 RAM。 (1)特性 P89V51RD2 的典型特性是它的 X2 方式选项。 利用该特性，设计工程师可使应用程序以传统的 80C51 时钟频率（每个机器周期包含 12 个时钟）或 X2 方式（每个机器周期包含 6 个时钟）的时钟频率运行，选择 X2 方式可在相同时钟频率下获得 2 倍的吞吐量。 从该特性获益的另一种方法是将时钟频率减半而保持特性不变，这样可以极大地降低电磁干扰 (EMI)。 80C51 核心处理单元； 5V 的工作电压，操作频率为 0～ 40MHz； 64kB 的片内 Flash 程序存储器，具有 ISP（在系统编程）和 IAP（在应用中编程）功能； 通过软件或 ISP 选择支持 12 时钟（默认）或 6 时钟模式； SPI（串行外围接口）和增强型 UART； PCA（。