门禁控制系统的状态机-《实时控制软件设计》第二周作业

门禁控制系统的状态机

根据本周课堂内容，设计一个停车场门禁控制系统的状态机。

要求

1.门禁控制系统的输入信号包括:

• 起落杆位置传感器：有两个位置值信号（升起/落下）
• 汽车入闸传感器：有两个值（True/False）
• 汽车出闸传感器：有两个值（True/False）

2.门禁控制系统的输出信号包括:

• 起落杆电机控制信号：（上升/下降）
• 通行灯信号：（红灯/绿灯）

3.一辆汽车的通过流程为:

• 起落杆处于落下状态，通行灯为红灯。
• 汽车进入门禁系统，入闸传感器值变为True。
• 控制起落杆上升，直到起落杆位置传感器到达升起位置。
• 通行灯为绿灯。
• 汽车离开门禁，触发汽车出闸传感器值为True。
• 控制起落杆下降，直到起落杆位置传感器到达落下位置。
• 通行灯变为红灯。

4.所描述的控制系统的状态机包括:

• 状态机的所有状态
• 状态机所接收到的外部事件
• 状态机所产生的动作
• 状态机的所有状态跃迁：（原状态、新状态、触发条件、产生动作）

控制系统建模

门禁控制系统stateflow框图和simulink程序如下：

由程序框图可知,状态机分为四个状态：

• lever_waiting_down: 起落杆位于落下位置
• lever_rising: 起落杆处于上升状态
• lever_waiting_up: 起落杆处于升起位置
• lever_falling: 起落杆处于下降状态

状态机所接收到的外部事件：

• start: 开始信号
• car_in: 汽车驶入
• car_out: 汽车驶出
• lever_up: 起落杆到达升起位置
• lever_down: 起落杆到达落下位置

状态机所产生的动作：

• 发送motor信号：电机正转、反转或停止
• 发送Led信号：绿灯亮或者红灯亮

状态机的所有状态跃迁：（原状态、新状态、触发条件、产生动作）

• 1、 系统运行开始：状态机处于lever_waiting_down状态，此时产生动作Led = 0，红灯亮，motor = 0，电机停止。
  

• 2、 原状态在触发条件car_in作用下进入lever_rising状态，产生动作motor = 1，电机正转起落杆上升。
  

• 3、 原状态在触发条件lever_up作用下进入lever_waiting_up状态，此时产生动作Led = 1，绿灯亮，motor = 0，电机停止。
  

• 4、 原状态在触发条件car_out作用下进入lever_falling状态，产生动作motor = 2，电机反转起落杆下降。
  

• 5、 原状态在触发条件lever_down作用下进入lever_waiting_down状态，此时产生动作Led = 0，红灯亮，motor = 0，电机停止。
  

如此周而复始进入状态循环。

道闸:
道闸，又名挡车器，是专门用于道路上限制机动车行驶的通道出入口管理设备。道闸的工作原理是什么呢，它是怎样控制起落杆运动的呢，今天百成电子将为您详细讲述，希望对您有所帮助。请看下面分解：
道闸广泛应用于公路收费站、车场管理管理车辆通道，用于管理车辆的出入。道闸的工作方式有很多，道闸即可单独通过无线遥控实现起落杆，也可以通过停车场管理系统（即IC刷卡管理系统）实行自动管理状态，入场取卡放行车辆，出场时，收取停车费后自动放行车辆。但不论其工作方式是什么，可道闸原理是相同的。
道闸控制板根据操作指令控制电机进行正向反转；电机带动减速机输入轴转动；减速机在减速输出轴并带动摇臂在后半周180?的上下转动；减速机摇臂通过下关节轴承、连杆、上关节轴承带动主轴驱动臂在后半周90?范围内作上下运动；主轴驱动臂驱动与主轴连接的闸杆在水平与垂直的90?范围内作升降运动。
如果是人工控制道闸通过目测就可以决定道闸的升降高度；如果是自动道闸，那么自动道闸的闸杆升到垂直位的限位是由凸轮上的垂直位磁铁感应支架上的垂直位霍尔传感器来控制；同样，水平位由水平位磁铁感应水平位霍尔传感器进行控制。