基于單片機(jī)的智能型客車超載監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：目的 通過(guò)對(duì)當(dāng)前客車超載危害的分析，完成客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以MCS251 單片機(jī)為核心，進(jìn)行了該系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)客車載客人數(shù)的檢測(cè)、分析處理以及結(jié)果顯示。本系統(tǒng)能夠較好的完成客車超載的預(yù)警提示，并對(duì)超載情況進(jìn)行相關(guān)控制。

超載的車輛容易發(fā)生事故，而客車一旦發(fā)生事故，極易誘發(fā)群死群傷特大惡性事故。給國(guó)家、群眾帶來(lái)了重大的損失和傷害。目前，國(guó)家出臺(tái)了一系列的政策法規(guī)來(lái)制止客車超載，各地政府也制定了相關(guān)的制度來(lái)對(duì)客車超載進(jìn)行管理。雖然這在一定程度上減少了客車的超載現(xiàn)象，但在節(jié)假日和農(nóng)忙等客流高峰期，超載現(xiàn)象還是屢禁不止。因此，在采取行政監(jiān)督管理的同時(shí)，通過(guò)科學(xué)技術(shù)的手段來(lái)消除客車超載的現(xiàn)象也有著極其重要的意義和實(shí)用性。

本系統(tǒng)的主要目的是通過(guò)對(duì)上、下車人數(shù)的檢測(cè)，來(lái)了解客車的載客人數(shù)。然后在單片機(jī)中判斷客車是否超載，同時(shí)進(jìn)行對(duì)客車的控制以及報(bào)警。

1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)由前端的檢測(cè)模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、控制模塊等部分組成。系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖1 所示。檢測(cè)模塊的主要功能是對(duì)上下車人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。單片機(jī)系統(tǒng)主要對(duì)乘客人數(shù)分析處理，同時(shí)對(duì)控制模塊進(jìn)行信號(hào)控制。

控制模塊用于對(duì)當(dāng)前車內(nèi)乘客數(shù)進(jìn)行顯示，當(dāng)超載時(shí)通過(guò)蜂鳴器報(bào)警，并通過(guò)繼電器對(duì)客車執(zhí)行鎖定。

圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖

2 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

硬件電路的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要包括檢測(cè)模塊電路、單片機(jī)系統(tǒng)、控制模塊電路。

2. 1 檢測(cè)模塊電路

檢測(cè)模塊的電路組成如圖2 所示，由運(yùn)動(dòng)方向識(shí)別傳感器和互鎖電路組成。運(yùn)動(dòng)方向識(shí)別傳感器由紅外線發(fā)射管，光電三極管組成，由CD4013 組成的雙穩(wěn)態(tài)電路組成方向識(shí)別互鎖電路，以便在實(shí)際應(yīng)用中起到一定的抗干擾作用。

系統(tǒng)的前端檢測(cè)部分利用兩組紅外線發(fā)射接收對(duì)管，安裝于車門的兩側(cè)，用于判斷乘客上、下車，并用來(lái)向單片機(jī)系統(tǒng)送出計(jì)數(shù)信號(hào)。當(dāng)車門打開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)啟；當(dāng)有人上車時(shí)，紅外線傳感器檢測(cè)上車人數(shù)，單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)人數(shù)加計(jì)數(shù)，并通過(guò)L ED 數(shù)碼管顯示；當(dāng)有人下車時(shí)，單片機(jī)實(shí)現(xiàn)減計(jì)數(shù)，并通過(guò)L ED 數(shù)碼管顯示。

圖2 檢測(cè)電路模塊

紅外線傳感器指能夠發(fā)射紅外線和接收紅外線的器件。紅外線傳感器根據(jù)其機(jī)理不同可以分為被動(dòng)型紅外線傳感器和主動(dòng)型傳感器。其中主動(dòng)型紅外線傳感器，包括紅外發(fā)射管和紅外接收傳感器，這2 種傳感器配套使用可組成一個(gè)完整的紅外線檢測(cè)、遙控系統(tǒng)，這類傳感器也稱光探測(cè)型感器本系統(tǒng)使用了其中的紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管來(lái)檢測(cè)判斷客車載客人數(shù)。