基于單片機的智能型客車超載監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

摘 要：目的 通過對當(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。以MCS251 單片機為核心，進行了該系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計和軟件設(shè)計。實現(xiàn)了對客車載客人數(shù)的檢測、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，并對超載情況進行相關(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。給國家、群眾帶來了重大的損失和傷害。目前，國家出臺了一系列的政策法規(guī)來制止客車超載，各地政府也制定了相關(guān)的制度來對客車超載進行管理。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，通過科學(xué)技術(shù)的手段來消除客車超載的現(xiàn)象也有著極其重要的意義和實用性。

本系統(tǒng)的主要目的是通過對上、下車人數(shù)的檢測，來了解客車的載客人數(shù)。然后在單片機中判斷客車是否超載，同時進行對客車的控制以及報警。

1 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)由前端的檢測模塊、單片機系統(tǒng)、控制模塊等部分組成。系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖1 所示。檢測模塊的主要功能是對上下車人數(shù)進行統(tǒng)計。單片機系統(tǒng)主要對乘客人數(shù)分析處理，同時對控制模塊進行信號控制。

控制模塊用于對當(dāng)前車內(nèi)乘客數(shù)進行顯示，當(dāng)超載時通過蜂鳴器報警，并通過繼電器對客車執(zhí)行鎖定。

圖1 系統(tǒng)設(shè)計框圖

2 系統(tǒng)硬件的設(shè)計與實現(xiàn)

硬件電路的設(shè)計是整個系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。系統(tǒng)的硬件設(shè)計，主要包括檢測模塊電路、單片機系統(tǒng)、控制模塊電路。

2. 1 檢測模塊電路

檢測模塊的電路組成如圖2 所示，由運動方向識別傳感器和互鎖電路組成。運動方向識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)電路組成方向識別互鎖電路，以便在實際應(yīng)用中起到一定的抗干擾作用。

系統(tǒng)的前端檢測部分利用兩組紅外線發(fā)射接收對管，安裝于車門的兩側(cè)，用于判斷乘客上、下車，并用來向單片機系統(tǒng)送出計數(shù)信號。當(dāng)車門打開時，系統(tǒng)開啟；當(dāng)有人上車時，紅外線傳感器檢測上車人數(shù)，單片機系統(tǒng)實現(xiàn)對人數(shù)加計數(shù)，并通過L ED 數(shù)碼管顯示；當(dāng)有人下車時，單片機實現(xiàn)減計數(shù)，并通過L ED 數(shù)碼管顯示。

圖2 檢測電路模塊

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)其機理不同可以分為被動型紅外線傳感器和主動型傳感器。其中主動型紅外線傳感器，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完整的紅外線檢測、遙控系統(tǒng)，這類傳感器也稱光探測型感器本系統(tǒng)使用了其中的紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管來檢測判斷客車載客人數(shù)。