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地鐵列車(chē)乘客緊急報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2011年06月27日 09:48 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng) 作者:趙曉峰 用戶(hù)評(píng)論(0

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  隨著城市軌道交通的快速發(fā)展,乘客對(duì)列車(chē)的舒適度和安全性提出越來(lái)越高的要求。對(duì)于上海地鐵1、2號(hào)線舊型直流驅(qū)動(dòng)列車(chē),當(dāng)列車(chē)車(chē)廂內(nèi)發(fā)生緊急情況(如火災(zāi)等)時(shí),列車(chē)司機(jī)在封閉的駕駛室中無(wú)法得知災(zāi)難情況,而且乘客也沒(méi)有任何通信手段可以將車(chē)廂內(nèi)的災(zāi)情告知司機(jī)?;谶@種防災(zāi)需求,地鐵運(yùn)營(yíng)單位要求改造列車(chē),加裝地鐵列車(chē)乘客緊急報(bào)警系統(tǒng)。

  1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  地鐵列車(chē)一般為6節(jié)編組(A1-B1-C1-B2-C2-A2),每節(jié)車(chē)廂長(zhǎng)24.5 m,司機(jī)駕駛室設(shè)在A1和A2,乘客車(chē)廂為全部6節(jié)車(chē)廂。本系統(tǒng)在兩端司機(jī)駕駛室各設(shè)1臺(tái)報(bào)警主機(jī),每節(jié)車(chē)廂安裝2個(gè)報(bào)警分機(jī)(車(chē)門(mén)上方)。當(dāng)乘客按下車(chē)廂內(nèi)的報(bào)警按鈕后,按鈕上的指示燈會(huì)點(diǎn)亮,并伴有報(bào)警聲音提示。報(bào)警分機(jī)在監(jiān)測(cè)到按鈕動(dòng)作后,會(huì)將該信息通過(guò)列車(chē)線發(fā)送到駕駛室的報(bào)警主機(jī)。主機(jī)接收并處理信息后,點(diǎn)亮主機(jī)面板上對(duì)應(yīng)位置的LED指示燈,并利用聲音提示。此時(shí),司機(jī)需要人工確認(rèn)報(bào)警燈對(duì)應(yīng)按鈕,主機(jī)監(jiān)測(cè)到確認(rèn)動(dòng)作后關(guān)閉報(bào)警燈和報(bào)警聲音,并將該信息發(fā)送回對(duì)應(yīng)的報(bào)警分機(jī)。分機(jī)接收并處理信息后,關(guān)閉報(bào)警燈和報(bào)警聲音。

  2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

  報(bào)警主機(jī)的硬件設(shè)計(jì)按照模塊化原則,可分為如下幾個(gè)功能模塊:主邏輯控制模塊、基于MT8888的DTMF通信模塊、LED數(shù)碼管控制模塊、LED燈控制模塊、蜂鳴器控制模塊、鍵盤(pán)掃描模塊、時(shí)鐘控制模塊、存儲(chǔ)控制模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊等。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

  

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  報(bào)警分機(jī)相對(duì)簡(jiǎn)單,提供了乘客報(bào)警的人機(jī)界面。報(bào)警主機(jī)和分機(jī)之間使用基于MT8888芯片的DTMF通信技術(shù),并附加軟件CRC8校驗(yàn)機(jī)制,確保通信的高可靠性和安全性。

  3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

  報(bào)警主機(jī)和分機(jī)均使用Atmel公司的AT89C52作為主邏輯控制單元,與MCS-51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。分機(jī)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單,主機(jī)用到了單片機(jī)提供的大部分資源,包括定時(shí)器中斷、外部中斷和串行中斷,各個(gè)功能模塊依靠各自中斷入口和優(yōu)先級(jí)依次運(yùn)行。定時(shí)器和

  中斷資源分配如表1所列。

  

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  對(duì)于中斷優(yōu)先級(jí)的考慮:

 ?、倥c人機(jī)接口有關(guān)的中斷,其優(yōu)先級(jí)為高;

  ②為了保證串行通信的質(zhì)量,其優(yōu)先級(jí)為高;

 ?、弁獠恐袛嗖捎幂^低級(jí)的中斷,其優(yōu)先級(jí)為低(外部中斷0,每秒2次;外部中斷1,每秒1次)。

  

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