基于STM32的铁路自动围栏系统设计.pdf

当前设计的这种基于STM32的铁路自动围栏系统，通过对铁路交叉口进行有效的监测和控制，实现了对过往车辆和行人的有效防护。该系统采用STM32F103RCT6作为主控芯片，使用步进电机控制铁路围栏的开启和闭合，使用红外感应器来监测列车的通过情况。在公路与铁路的交叉路口，若在远处感应到有列车即将通过，则公路信号灯变为红灯，蜂鸣器报警，铁路两侧围栏自动闭合；直至感应到列车彻底离开，公路信号灯变为绿灯，蜂鸣器关闭，围栏打开。系统具有结构简单、性能可靠等优点，在实际应用中取得了良好的效果。 基于STM32的铁路自动围栏系统是一种智能交通解决方案，旨在提高铁路与公路交叉口的安全性，预防交通事故的发生。该系统利用STM32F103RCT6微控制器作为核心处理单元，结合步进电机、红外感应器、信号灯和蜂鸣器等硬件设备，实现对铁路围栏的自动控制，确保在列车接近时及时警告行人和车辆。 STM32F103RCT6是STM32系列的一款高性能微控制器，具备丰富的外设接口和强大的处理能力。在这个系统中，它负责处理所有关键功能，如监控红外感应器的状态、控制步进电机、调节信号灯颜色和控制蜂鸣器报警。步进电机通过驱动芯片ULN2003驱动，精确地控制铁路围栏的开关动作。红外感应器用于实时检测列车的接近，当检测到列车时，输出高电平信号通知系统。信号灯和蜂鸣器则为路人和车辆提供视觉和听觉警告，红灯表示停止，绿灯表示通行，蜂鸣器发出警报声音。 软件部分，系统初始化涉及STM32时钟配置和GPIO口初始化。红外感应器检测部分的代码读取感应器信号，根据信号状态调整围栏和信号灯。铁路围栏控制部分通过编写特定的电机控制算法，实现步进电机的正转和反转，以控制围栏的开启和关闭。信号灯控制部分则通过改变GPIO口状态来切换信号灯颜色，响应火车接近或离开的状况。 在核心代码实现中，28BYJ48步进电机的控制是通过定义GPIO引脚和相关变量来实现的。初始化GPIO函数设置GPIO工作模式为推挽输出，并设定合适的输出速度。正转和反转函数通过改变GPIO引脚的高低电平状态，按照特定的步进电机脉冲序列控制电机转动。 这个基于STM32的铁路自动围栏系统是一个高效且可靠的解决方案，能够有效地防止车辆和行人误入铁路区域，提升交通安全性。通过精确的硬件选型和精心设计的软件控制逻辑，系统能够实现实时监测、及时预警和精确操作，确保在铁路交叉口的安全管理中发挥重要作用。