动车组wc控制节点设计光机电一体化课程设计论文

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1、光机电一体化测控系统综合实践——动车组WC控制节点设计院系：机电学院测控技术与仪器班级：测控11011103组号：第16组组员：何美星（11222008）白明霞（11222001）郑斌斌（11222080）张旭东（11222026）时间：2014年6月25日-2012年7月24日光机电一体化测控系统综合实践设计任务书　课程设计题目：WC控制节点设计功能要求：WC实现车内厕所的控制。能够进行有人/无人检测显示，能够在旅客离开后自动进行冲洗。并监测污物容器的液位，在液位达到限度时关闭厕所。本组任务：1、采用

2、MCS-51单片机为核心设计WC控制系统，包括液位检测、有人无人检测、占用状态显示、冲水控制等。2、设计调试红外热释电传感器的检测电路，要求避免误动作任务难点：1.WC节点的模拟与控制；2.WC节点的传感器选择与电路设计。任务解析：1.WC占位检测部分；2.WC有无人状态显示部分；3.污物池液位检测部分；4.水龙头、马桶自动冲水部分；5.通信部分。组员分工：张旭东测控110311222026整体方案研究与确定，整体单片机程序编写与确定，整体硬件电路运行与调试，与主控节点通信。何美星测控110111222

3、008整体方案研究与确定，整体硬件电路设计连接与调试，传感器选择，硬件电路运行调试。白明霞测控110111222001整体方案研究与确定，LCD显示及相关检测程序编写，Proteus仿真与调试。郑斌斌测控110311222080整体方案研究与确定，水龙头、马桶自动冲水功能硬件设计与实现，硬件电路调试，资料整理及撰写设计报告书。摘要本文以当下发展迅速的动车组为设计背景，以动车上WC的智能控制为基础，基于51单片机设计了整套多功能控制节点。通过查阅资料设计出所需电路图，并利用Proteus软件工具进行仿真调

4、试，最后使用红外热释电感应模块、P89v51单片机芯片、小型液位浮球开关、s0913三极管、继电器、YM1062液晶显示屏、电磁阀等元件搭接出简易的WC智能节点控制电路，实现了检测WC是否被占用和占用状态的液晶显示、感应水池和感应马桶自动冲水以及WC污物池液位检测和处理等几个功能，完成了课程设计要求。关键词：动车WC单片机检测执行显示目录1总体方案61.1动车和列车控制网络61.2整体方案61.3各部分功能简介71.3.1WC占用状态检测71.3.2感应水池、马桶自动冲水71.3.3浮球液位开关部分71

5、.3.4液晶显示72系统硬件设计72.1主要元器件简介72.1.1P89v51单片机72.1.2红外热释电模块92.1.3s8050三极管102.1.4继电器102.1.5浮球液位开关112.1.6YM1602液晶显示器112.1.7电磁阀122.2调理电路132.2.1红外热释电调理部分132.2.2浮球液位开关调理部分133系统软件设计143.1软件主要功能143.1.1单片机P1.0口检测红外热释电模块的信号143.1.2单片机P1.4口检测液位传感器输出信号143.1.3单片机与主控节点通信14

6、3.2整体流程图154结语15动车组WC控制节点设计1总体方案1.1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SIBAS32铁路自动化系统、ADtranz公司的MITRACR

7、列车通信和控制系统、Alstom公司的A-GATER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，IECTCN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

8、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。1.2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。液晶显示YM1602单片机P89v51调理