防誤觸發安全升降地樁

蔡澤臻 熊浩齊

升降路樁又名自動升降路樁或自動升降路障，屬于通行通道管制設備，用于在道路、景點、公共車位等地方對指定區域的通道路口進行封閉，具有防撞、防暴功能，根據安全級別不同，分為民用勸阻型升降路樁和軍用反恐路樁。

升降路樁采用一體式獨立液壓驅動，柱體大都采用304不銹鋼材質，升降速度最快的在2s左右。能快速升降的路樁主要用于一些敏感區域，它們都具備防撞性能，可抵御車輛惡意沖撞。這些路樁安裝在地面上，降下時可與地面齊平，車輛從路樁上經過甚至感覺不到它的存在。

現有的升降設備操作的準確性和可靠性主要依賴于操作人員，如果操作人員一時疏忽，就會造成事故。所以，我們設計了一種防誤觸發安全升降地樁。

一、設計方案

在升降地樁的頂部安裝傳感器，檢測運動過程中是否有障礙物，并按照預先設定的程序進行控制，保證行人和車輛的安全。預先設定應急觸發模式，當此模式被觸發時，地樁不受任何條件限制快速上升，防止車輛沖入。

二、設計制作

防誤觸發安全升降地樁主要由電源線、連接線、指示燈、遙控器、控制單元和傳感器等組成，其結構如圖1所示。

在設計中，我們運用了滾珠絲桿。滾珠絲桿是工具機械和精密機械最常用的傳動元件，它能將旋轉運動轉換成線性運動，或將扭矩轉換成軸向反復作用力，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。由于僅有很小的摩擦阻力，滾珠絲桿被廣泛應用于各種工業設備和精密儀器。

滾珠絲桿由螺桿、螺母、鋼球、預壓片、反向器、防塵器組成。將圓柱形上下移動防撞外殼與滾珠螺母相連，利用電機帶動絲桿轉動，將電機的旋轉動作變成舉升器外殼的上、下移動。由于移動取決于電機的轉速和絲桿的螺旋錐度，為了保證模型的穩定性和可靠性，應將此數據盡量調小。

1.硬件制作

2.單片機

我們使用的是AT89c52單片機。為了方便與上位機進行串行通行以達到遠程控制，本設計采用11.592M晶振，另外兩個22P的獨石電容分別接入單片機XTAL1和XTAL2振蕩脈沖輸入接口。

單片機系統的復位電路采用負觸發+按鈕復位電路形式。傳感器采用模數轉換電路，將溫度、濕度等物理變化信號轉換成電信號，通過單片機的IO接口讀入信號檢測分析當前的狀態。

3.軟件設計

設備通電后等待按鍵或傳感器觸發，當檢測到車輛外圍有煙塵時，外循環風門關閉;當檢測到車輛內有煙塵時，等離子和輔助風扇啟動，直到控制質量達標。啟動空調時，濕度傳感器開始工作，關閉空調后濕度若超過設定值，啟動風扇和紫外線燈消毒。按下中斷按鍵，系統停止工作。

本次程序采用匯編語言編寫，可將程序分成主程序、傳感器掃描程序、中斷程序、中斷處理程序和延時程序。

三、實驗測試

由于前期采購的傳感器采用電感式，在單片機通電時自動輸出信號，導致單片機出現誤動作。為了排除上述情況，我們采用了兩種方法：1.在傳感器上增加濾波電容0.15uf，使信號更穩定;2.在軟件設計上采用重復測量對比數據實現穩定輸出。

防誤觸發安全升降地樁通過各種傳感器對地樁的上升過程進行監測，減少在此過程中人為和設備自身的誤觸發，保護了車輛和行人的安全。（指導老師：潘之浩? 竇洛海）