客车超载控制系统设计

论文题目：客车超载控制系统设计

摘 要

针对当前客车超载不断引发重大事故，设计了一种客车超载监控系统。本设计以AT89c51单片机为核心。通过红外线发射接收装臵对客车的载客人数进行检测，然后由单片机对检测到的数据进行分析处理，同时检测到的结果会由LED显示出来，如果客车超载，扬声器先进行报警，而后由继电器切断汽车的打火装臵，从而最终实现对超载情况进行相关控制。

关键词: 客车超载控制系统；红外线传感器；单片机

Absract

According to the overloading of the current bus causing the major accident,the

paper designs a kind of monitoring system about the bus overloading.The designing is

at the core of AT8951 single-chip.This designing detects the number of passengers on

bus by Fired infra-red receiver,and then it analyses detected data through the

single-chip,as the same time LED will displayed detected results.If the bus

overloads,the speaker will alarms,and then the relay will cuts off the brand devices on

bus,finally it achieves the related control of overloading.

Key words : Carriage overload monitor system ; Inf rared sensor ; MCU

目 录

1绪论............................................................................................................................. 1

2系统的整体结构......................................................................................................... 1

2.1 系统的组成..................................................................................................... 1

2.2 系统的原理..................................................................................................... 2

3系统硬件的设计......................................................................................................... 2

3.1 系统硬件总体的组成..................................................................................... 2

3.2 检测模块电路................................................................................................. 3

3.3 单片机模块电路............................................................................................. 6

3.4 控制模块电路................................................................................................. 9

3.4.1 数码管显示电路设计.......................................................................... 9

3.4.2 报警电路设计.................................................................................... 11

3.4.3 继电器控制电路设计........................................................................ 13

4.系统软件的设计....................................................................................................... 13

4.1系统软件的整体设计.................................................................................... 13

4.2 计数功能程序设计....................................................................................... 14

4.3 LED显示电路的程序设计 ........................................................................... 14

4.4 报警电路程序设计....................................................................................... 14

5结语........................................................................................................................... 14

谢辞.............................................................................................................................. 15

参考文献：.................................................................................................................. 16

1 1 绪论

随着生活水平的不断提高，人们外出打工、探亲、旅游的人数越来越多，尤其是节假日，而与此相关的公路客运（长途客车，旅游客车等）的运力却没有相应增加，致使超员现象频频出现。目前，它已成为一个严重影响交通运输环境和社会经济可持续发展的社会问题。客车超载对国家的公路设施和客运市场造成了不良影响，也影响车辆本事和车辆的驾驶、控制，容易引发事故，给国家和百姓带来重大的经济损失和感情伤害。目前,国家出台了一系列的政策法规来制止客车超载,各地政府也制定了相关的制度来对客车超载进行管理。虽然这在一定程度上减少了客车的超载现象,但在节假日和农忙等客流高峰期,超载现象还是屡禁不止。因此,在采取行政监督管理的同时,通过科学技术的手段来消除客车超载的现象也有着极其重要的意义和实用性。

本系统通过红外线发射接收对管来实现对人数的检测，然后再由单片机组成的中央处理单元中对客车的人数进行分析，以判断客车是否超载，如果超载，可通过扬声器报警发出警告，同时通过继电器控制电路对发动机进行锁定以抑制事故的发生，减少国家和人民群众的损失和伤害。

2 系统的整体结构

2.1 系统的组成

本系统简单的来说由三个部分组成，前端的检测模块，单片机模块，控制模块。系统的总体设计框架可由图1所示。

检测模块的主要功能是通过两组红外线发射接收对管来判断旅客上车的人数和下车的人数。从而对客车上的人数进行统计。而单片机系统主要是对乘客的人数分析处理，同时把分析的结果输出给控制模块以实现对它的控制。LED显示模块用于对当前的车内乘客人数进行显示，当超载时

通过扬声器报警，并通过继电器对客车执行锁定。

2

图1 系统设计框图

2.2 系统的原理

系统由两组红外线发射接收对管来实现对上车人员的检测。两组红外线发射接收对管把收集到的信息传递给单片机系统，也就是本系统的中央处理单元，单片机系统实现对人数的加计数和减计数，并把这些信息转化为BCD码通过LED数码管显示出来。同时单片机系统还通过比较指令和预先设定单元的内容比较，判断当前车内人数是否达到预定人数，如果当前车内人数小于预定人数，则继续对车内人数进行判断，如果当前车内人数大于预定人数，则启动扬声器报警电路，实现对人们的警告，如果在数分钟后人数还是大于预定人数则由继电器控制电路对汽车发电机进行锁定，如果人数减少到小于预定人数的数值时，则解除对汽车发动机的锁定，使汽车继续运行。

3 系统硬件的设计

3.1 系统硬件总体的组成

硬件电路的设计是整个系统设计的核心内容。由系统的功能模块决定了本系统主要包括三个部分的设计：检测模块的设计，单片机模块的设计，以及控制模块电路的设计。 红外线发射

接收对管（1）

红外线发射

接收对管（2） 双D触发器组成的互锁电路 单

片

机

系

统 片数码管

显示电路

继电器

控制电路

扬声器

报警电路

3 3.2 检测模块电路

该部分的设计采用两组红外线发射接收对管，安装在客车的车门处的适当位臵，根据乘客经过车门时遮挡两个红外线发射接收对管发出的红外线的不同时序，通过单片机判断乘客是上车还是下车[1]。该部分的硬件电路设计总体电路图如图2所示。

270k100k270k20k20k270k0.01u0.01u123CD4081123CD40814069406940694069270k100kICADCKRQ/QSCD401320020012V光电传感器光电传感器A3B3B2B1A1A2F1AF2AF3AF4AR1R2C1R3R4R8R6C2R5R7

图2 检测电路模块

在图2的电路中，F1A～F4A是用CMOS集成的六反相放大器CD4069组成的放大滤波部分电路；ICA是CD4013构成的CMOS双D触发器，Y1A、Y2A是CD4081四个2输入端与门，这两部分与4069输出的两路传感器检测信号进行逻辑运算，最后在Y1A和Y2A的输出端输出合适的电平信号，分别送至AT89C51单片机的T0脚和T1脚（即计数器0和计数器1的时钟输入端）。