Simularea unui bloc de linie automată ce conține bariere

Capitolul I

Tema

Simularea unui bloc de linie cu 3 sectoare si o bariera in dreptul celui de-al doilea sector, la circulatia intre statii pentru detectarea prezentei trenului.

Capitolul II

Proiectare Hardware

2.1 Schema bloc

2.2 Descriere blocuri si calcul componente

ATmega 16

Este un microcontroler CMOS de 8. Dispune de un set de 131 instructiuni si 32 de registri de uz general. Cele 32 de registre sunt direct adresabile de Unitatea Logica Aritmetica (ALU), permitand accesarea a doua registre independente intr-o singura instructiune.

Caracteristicile principale ale acestuia sunt:

-16KB de memorie Flash reinscriptibilă pentru stocarea programelor

-1KB de memorie RAM

-512B de memorie EEPROM

-două numărătoare/temporizatoare de 8 biti

-un numărător/temporizator de 16 biti

-contine un convertor analog – digital de 10 biti, cu intrări multiple

-contine un comparator analogic

-contine un modul USART pentru comunicaŃie serială (port serial)

-dispune de un cronometru cu oscilator intern

-oferă 32 de linii I/O organizate în patru porturi (PA, PB, PC, PD).

Structura internă generală a controlerului este prezentată în Figura 1. Se poate observa că există o magistrală generală de date la care sunt conectate mai multe module:

-unitatea aritmetică si logică (ALU)

-registrele generale

-memoria RAM si memoria EEPROM

-liniile de intrare (porturile – I/O Lines) si celelalte blocuri de intrare/iesire. Aceste ultime module

sunt controlate de un set special de registre, fiecare modul având asociat un număr de registre specifice.

Blocuri de linie

Au rolul de a simula prezenta trenului in oricare din cele 3 sectoare si a transmite acest lucru microcontrolerului.

Sunt compuse din:

- 3 optocuploare;

- 3 switch-uri;

- 3 rezistoare.

Prezenta trenului intr-un anumit sector e simulata prin comutarea switch-ului corespunzator pe pozitia „on”, astfel prin ledul optocuplorului incepe sa circule un curent. Inaintea anodului e montat un rezistor pentru limitarea curentului prin led.

Bariera

Are rolul de atentionare atunci cand trenul se afla in primul sau al doilea sector.

E alcatuita din:

- 1 optocuplor;

- 1 rezistor;

- 1 releu;

- 1 led.

Bariera e simulata prin intermediul unui releu. Atunci cand trenul se afla in primul sau al doilea sector, releul va comuta de pe o pozitie pe alta, unde va avea montat si un led pentru a semnaliza acest lucru.

2.2 Schema electrica generala

2.4 Cablaj si consideratii de proiectare

Cablajul are dimensiunile de 10cm*22cm;

Trasele au 1mm grosime.

2.5 Lista componente si calcul economic

Capitolul III

Proiectare software

3.1 Descriere generala

Programul e conceput astfel incat sa poata determina daca sectoarele sunt ocupate, sau nu, si sa actioneze in consecinta: sa coboare sau sa ridice bariera; sa trimita unui alt microcontroler datele despre ocuparea sectoarelor si starea barierei; sa analizeze datele primite de la acelasi microcontroler referitoare la starea semafoarelor in functie de ocuparea sectoarelor. Daca semafoarele nu sunt

aprinse corespunzator ocuparii sectoarelor atunci se va aprinde un LED pe placa de dezvoltare.