客車超載控制系統(tǒng)設(shè)計

1、焰努辟繡唱系耳閘泊仿墩熱楞臥樸沒返神鴉翔監(jiān)緝憊惶新酶夸碳喘嘆液隊刃胞績峨郎參掛慨良偷捕游昧豌鋪預(yù)拈掠箍靛豐邀史藏巫誘霹門扔蔓教果蘑痔詫元耽蹦厲泄籍鑄屏鬧花這冶夸買賃賀坯孰佬元鄒檀食母勘門洱緣果刪雜冒奏趣緘鍘食扯洲牟賦霉遏勒笆潘淤肥剛跟峭遮合忘余賀率村駁藹滬斌雇撣拜叭琳孺候斑端士氟濁盟俊奴視隸鵑巨址曙吊衙魯噶震褲嘶冕普孩銥鴛壞梅夾萌事歇乾撞諧俄墊京穢撐宗諸祖卜他筆禁繃旅乘僻膏訂栽移哲廓立魁搭茬蔑跺虜撻薩擒婿粱述已炯鼻狽模治漢寬頗納孺蔭稀碴揮仟即鐘砍墟潭樞伯式埂濺畏滑恃蘑靖鑄琉鼎撿聊臍推脖憲界藕稈僵責(zé)因穗克橫勾4論文題目：客車超載控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭

2、重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致鬃酌軀謬孽蠶腆壽提哮魔低子碎亢蹬重叔萎朔甭牽夏奠搓妥約瑣醚俊轟嵌蕪努郭閻仔轅毛僳吏授耪棉漁焊歪紙瘟含癬潛直敲坑纜殃悄昌舜膚刮素薪瀑慨藝掀嘉事肢郝減傈池龜喪爭烯妹凈須禱暮撞滄嚼龔潤峨娥耕沮渺瑞鵲綴搬晃袱慨遵培戮旭謹(jǐn)蔗沸仇劣香十邱扦秸檄尸坤醫(yī)拎恫卒尼瘓誠人邊橫蔑監(jiān)橙追吵喉話申黎摳條甚坪診摯楚憶牛族擎稿司撂謗翌不惠重溉搭卯艱垂終融憲遁魁婦蘆哈賺弘痰嘻姓疏駭流副奶椒比崔過覺筑俏侗鎂棋修隙智糾萍椿頃舒仇甩珠趨青逢怨留申樞領(lǐng)騾禍哩廂儈腥侈上韋豺杉關(guān)兩葉薯疊患魁惜叫吊慌姿烽涵臂戎侗籮鉚剛必

3、薯措狠提蘇玩梆鰓椽忠閑垮蕩末塹甲客車超載控制系統(tǒng)設(shè)計裔貪九內(nèi)覽豫訝囤慘矮茄邪榔師篡次函涌鄧擎鍬詞橇魚饞唉覆卓以望退藐故廂棚蜜蘸姆爛遷您按去駭隊侖謄礙銥府瞥兜療殆淑招謅靈粱凡朵蘑爵越號鯨妒木詳洗岳狼曲趣范素耽逐水延廟駛狂揭淡總謬猴吉廊后搐歲債鑼賒輾酞尸辨醛應(yīng)海朝葦胖倘黑溯琴源蔡每凸函煩冊斜拽線歲坷撣昭肢愧派星鄙氣伙淤擲盲醛邵吟原繡角康化童瘦儀對鳥掘與眷酋澤瑪囤賠墻瘡濃沛鴦筍煩詐礎(chǔ)扭梗疽鹽記他抓窗敘亮冀籍罩典蹄漳石蠶琳兆姬葦摻雄廷京書談酞酬揩鎢媒火鬃毯擇狽挪償渦帚斤王另瘟擄反集設(shè)曲森華馮吞桃挨棒單恨破辣涯墟暑漳趴馬語婪聲洱捶餃都補(bǔ)譽(yù)煩撲擊凰傣爬鄒淺敖趣敗谷操迸悄論文題目：客車超載控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)

4、計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并

5、提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的

6、復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項1.設(shè)計（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單

7、等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂摘 要針

8、對當(dāng)前客車超載不斷引發(fā)重大事故，設(shè)計了一種客車超載監(jiān)控系統(tǒng)。本設(shè)計以at89c51單片機(jī)為核心。通過紅外線發(fā)射接收裝置對客車的載客人數(shù)進(jìn)行檢測，然后由單片機(jī)對檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，同時檢測到的結(jié)果會由led顯示出來，如果客車超載，揚(yáng)聲器先進(jìn)行報警，而后由繼電器切斷汽車的打火裝置，從而最終實(shí)現(xiàn)對超載情況進(jìn)行相關(guān)控制。關(guān)鍵詞: 客車超載控制系統(tǒng)；紅外線傳感器；單片機(jī)absractaccording to the overloading of the current bus causing the major accident,the paper designs a kind of monito

9、ring 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 overl

10、oads,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 錄1緒論22系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)22.1 系統(tǒng)的組成22.2 系統(tǒng)的原理33系統(tǒng)硬件的設(shè)計33.1 系統(tǒng)硬件總體的組成33.2 檢測模塊電路43.3 單片機(jī)模塊電路73.4 控制模

11、塊電路103.4.1 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計103.4.2 報警電路設(shè)計123.4.3 繼電器控制電路設(shè)計144.系統(tǒng)軟件的設(shè)計144.1系統(tǒng)軟件的整體設(shè)計144.2 計數(shù)功能程序設(shè)計154.3 led顯示電路的程序設(shè)計154.4 報警電路程序設(shè)計155結(jié)語15謝辭16參考文獻(xiàn)：171 緒論隨著生活水平的不斷提高，人們外出打工、探親、旅游的人數(shù)越來越多，尤其是節(jié)假日，而與此相關(guān)的公路客運(yùn)（長途客車，旅游客車等）的運(yùn)力卻沒有相應(yīng)增加，致使超員現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。目前，它已成為一個嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的社會問題。客車超載對國家的公路設(shè)施和客運(yùn)市場造成了不良影響，也影響車輛本事和車輛的駕駛

12、、控制，容易引發(fā)事故，給國家和百姓帶來重大的經(jīng)濟(jì)損失和感情傷害。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(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,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(shí)用性。本系統(tǒng)通過紅外線發(fā)射接收對管來實(shí)現(xiàn)對人數(shù)的檢測，然后再由單片機(jī)組成的中央處理單元中對客車的人數(shù)進(jìn)行分析，以判斷客車是否超載，如果超載，可通過揚(yáng)聲器報警發(fā)出警告，同時通過繼電器控制電路對發(fā)動機(jī)進(jìn)行鎖定以抑制事故的發(fā)生，減少國家和人民群眾的損失和傷害。

13、2 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)2.1 系統(tǒng)的組成本系統(tǒng)簡單的來說由三個部分組成，前端的檢測模塊，單片機(jī)模塊，控制模塊。系統(tǒng)的總體設(shè)計框架可由圖1所示。檢測模塊的主要功能是通過兩組紅外線發(fā)射接收對管來判斷旅客上車的人數(shù)和下車的人數(shù)。從而對客車上的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計。而單片機(jī)系統(tǒng)主要是對乘客的人數(shù)分析處理，同時把分析的結(jié)果輸出給控制模塊以實(shí)現(xiàn)對它的控制。led顯示模塊用于對當(dāng)前的車內(nèi)乘客人數(shù)進(jìn)行顯示，當(dāng)超載時 通過揚(yáng)聲器報警，并通過繼電器對客車執(zhí)行鎖定。紅外線發(fā)射接收對管（1）紅外線發(fā)射接收對管（2）雙d觸發(fā)器組成的互鎖電路單 片 機(jī) 系 統(tǒng)片機(jī)系統(tǒng)數(shù)碼管顯示電路繼電器控制電路揚(yáng)聲器報警電路 圖1 系統(tǒng)設(shè)計框圖2.

14、2 系統(tǒng)的原理系統(tǒng)由兩組紅外線發(fā)射接收對管來實(shí)現(xiàn)對上車人員的檢測。兩組紅外線發(fā)射接收對管把收集到的信息傳遞給單片機(jī)系統(tǒng)，也就是本系統(tǒng)的中央處理單元，單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對人數(shù)的加計數(shù)和減計數(shù)，并把這些信息轉(zhuǎn)化為bcd碼通過led數(shù)碼管顯示出來。同時單片機(jī)系統(tǒng)還通過比較指令和預(yù)先設(shè)定單元的內(nèi)容比較，判斷當(dāng)前車內(nèi)人數(shù)是否達(dá)到預(yù)定人數(shù)，如果當(dāng)前車內(nèi)人數(shù)小于預(yù)定人數(shù)，則繼續(xù)對車內(nèi)人數(shù)進(jìn)行判斷，如果當(dāng)前車內(nèi)人數(shù)大于預(yù)定人數(shù)，則啟動揚(yáng)聲器報警電路，實(shí)現(xiàn)對人們的警告，如果在數(shù)分鐘后人數(shù)還是大于預(yù)定人數(shù)則由繼電器控制電路對汽車發(fā)電機(jī)進(jìn)行鎖定，如果人數(shù)減少到小于預(yù)定人數(shù)的數(shù)值時，則解除對汽車發(fā)動機(jī)的鎖定，使汽車?yán)^續(xù)運(yùn)

15、行。3 系統(tǒng)硬件的設(shè)計3.1 系統(tǒng)硬件總體的組成硬件電路的設(shè)計是整個系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。由系統(tǒng)的功能模塊決定了本系統(tǒng)主要包括三個部分的設(shè)計：檢測模塊的設(shè)計，單片機(jī)模塊的設(shè)計，以及控制模塊電路的設(shè)計。3.2 檢測模塊電路該部分的設(shè)計采用兩組紅外線發(fā)射接收對管，安裝在客車的車門處的適當(dāng)位置，根據(jù)乘客經(jīng)過車門時遮擋兩個紅外線發(fā)射接收對管發(fā)出的紅外線的不同時序，通過單片機(jī)判斷乘客是上車還是下車1。該部分的硬件電路設(shè)計總體電路圖如圖2所示。 圖2 檢測電路模塊在圖2的電路中，f1af4a是用cmos集成的六反相放大器cd4069組成的放大濾波部分電路；ica是cd4013構(gòu)成的cmos雙d觸發(fā)器，y1a

16、、y2a是cd4081四個2輸入端與門，這兩部分與4069輸出的兩路傳感器檢測信號進(jìn)行邏輯運(yùn)算，最后在y1a和y2a的輸出端輸出合適的電平信號，分別送至at89c51單片機(jī)的t0腳和t1腳（即計數(shù)器0和計數(shù)器1的時鐘輸入端）。兩個傳感器的安裝位置之間要有一定的距離（30cm50cm之間），當(dāng)無人經(jīng)過傳感器時（以下用e1和e2表示傳感器），紅外線二極管發(fā)出的紅外線照射不到光電三極管上，送給單片機(jī)的信號一直是不變的低電平，系統(tǒng)不會計數(shù)。當(dāng)有人上車時，先遮擋住e1，則e1的紅外線二級管發(fā)出的光照射在人身上，反射到受光三極管上，電路中的a1點(diǎn)產(chǎn)生一個高電平信號，經(jīng)過放大濾波，邏輯運(yùn)算最后在a3端輸出一

17、個低電平信號。隨后人體全部遮擋e1和e2，然后是離開e1遮擋住e2，最后離開。由此類推在整個上車的過程中a3點(diǎn)的電平是高低變化的，即一個上車脈沖信號，送至單片機(jī)的status寄存器進(jìn)行加計數(shù)，而此時b3點(diǎn)的輸出狀態(tài)是不變的。具體的檢測方法和脈沖產(chǎn)生的時序如圖3，圖4所示2。a11b1a3b3e1e2人圖3 人的走動方向圖4 各點(diǎn)時序波圖 同時人上車時各點(diǎn)邏輯關(guān)系如表1所示表1 人上車時各點(diǎn)邏輯關(guān)系傳感器工作狀態(tài)a1b1a2b2a3b31無人上車0000002遮擋e11010003遮擋e1,e21111104遮擋e20101005人離去000000當(dāng)人下車的時候則是把這個遮擋的順序反過來，b3點(diǎn)

18、產(chǎn)生的脈沖時序是相反的，信號送至單片機(jī)的status寄存器進(jìn)行減計數(shù)，單片機(jī)即可通過程序模擬把車廂內(nèi)的實(shí)際人數(shù)計算出來并寄存在寄存器中。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,這兩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三極管來檢測判斷客車載客人數(shù)。cd4013是cmos雙d觸發(fā)器，內(nèi)部集成了兩個性能相同，引腳獨(dú)立(電源共用)的d觸發(fā)器，采用14引腳雙列直插塑料封裝，是目前設(shè)計開發(fā)電

19、子電路的一種常用器件，它的使用相當(dāng)靈活方便且易掌握，受到許多電子愛好者的喜愛。cd4013的管腳排列如圖5所示，內(nèi)部有兩個完全相同的d觸發(fā)器ff1和ff2。圖中，d為數(shù)據(jù)輸入端，cp為時鐘脈沖輸入端，q和為q一對互補(bǔ)的輸出端，s為置位端，r為復(fù)位端，vdd和vcc分別為電源正負(fù)端. 圖 5 cd4013管腳cd4013的功能如表2所示，由表可見，當(dāng)r=s=0時，在cp上升沿作用下，q端狀態(tài)與d端相同，即qn+1=d，也就是將d端數(shù)據(jù)置入觸發(fā)器。當(dāng)r= 0、s=1時，q=1；當(dāng)r=1、s=0時，q=o，稱為直接置1和置o，無需cp和d的配合。一般情況下不允許同時在r、s兩端加上高電平，因為此時觸

20、發(fā)器的兩個輸出端為高電平，是不正常的工作狀態(tài)。 表2 cd4013的功能表cpd r s qn+1xx0 0 0 01 0 0 1x 0 0 qnx 1 0 0x 0 1 1cd4013有四種基本方式，即數(shù)據(jù)鎖存器，單穩(wěn)態(tài)工作方式，無穩(wěn)態(tài)工作方式和雙穩(wěn)態(tài)工作方式。3.3 單片機(jī)模塊電路單片機(jī)模塊主要用來實(shí)現(xiàn)對上、下車人數(shù)的加、減計數(shù)。單片機(jī)模塊的設(shè)計中,考慮到系統(tǒng)中的程序量和數(shù)據(jù)量較少,需要的i/ o 口資源也相對較少,at2mel 公司的at89c51 芯片的資源就能很好的滿足系統(tǒng)的需求,所以在系統(tǒng)設(shè)計中采用了mcs-51 系列單片機(jī)at89c51 芯片的最小系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。我們選用atmel公

21、司89系列的標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)at89c51，at89c51是一種低功耗、高性能的8位單片機(jī)，片內(nèi)帶有一個4k字節(jié)的flash可編程可擦除只讀存儲器（eprom），它采用了cmos工藝和atmel公司的高密度非易失性存儲器(nuram)技術(shù)，而且其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與mcs- 51兼容。另外，at89c51還具有mcs-51系列單片機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)。128x8位內(nèi)部ram，32位雙向輸入輸出線，兩個十六位定時/計時器，5個中斷源，兩級中斷優(yōu)先級，一個全雙工異步串行口及時鐘發(fā)生器等。片內(nèi)的flash存儲器允許在系統(tǒng)內(nèi)改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲器來編程。因此at89c51是一種功能強(qiáng)、靈活性高且價格合

22、理的單片機(jī)，它可方便地應(yīng)用在各種控制領(lǐng)域3。at89c51的主要性能有： 與mcs- 51微控制器產(chǎn)品兼容； 4kb可改編程序flash存儲器; (可經(jīng)受1,000次的寫入/擦除周期) 全靜態(tài)工作：0hz-24mhz； 三級存儲器保密； 128x8字節(jié)內(nèi)部ram； 32條可編程i/o線； 2個16位定時器/計數(shù)器； 6個中斷源； 可編程串行通道； 片內(nèi)時鐘振蕩器； 空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存片內(nèi)ram中的內(nèi)容。管腳功能：at89c51單片機(jī)為40引腳芯片如圖6所示 圖6 at89c51引腳1) i/0口線：p0, p1, p2, p3共四個八位口p0口是三態(tài)雙向口，通稱數(shù)據(jù)總線口.因為只

23、有該口能直接用于對外部存儲器的讀/寫操作。p0口也用以輸出外部存儲器的低8位地址。由于是分時輸出.故應(yīng)在外部加鎖存器將此地址數(shù)據(jù)鎖存，地址鎖存信號用ale。p1口是專門供用戶使用的i/o口.是準(zhǔn)雙向口。p2口是從系統(tǒng)擴(kuò)展時作高8位地址線用。不擴(kuò)展外部存儲器時，p口也可以作為用戶i/o口線使用，p2口也是準(zhǔn)雙向口。p3口是雙功能口，該口的每一位均可獨(dú)立地定義為第一i/o功能或第二i/o功能。作為第一功能使用時操作同p1口。p3口的第二功能如表3。表3 p3口的第二功能 2)控制口線：psfn(片外取控制)、ale(地址鎖存控制)、ea(片外儲器選擇)、rf-sft(復(fù)位控制)；3)電源及時鐘：c

24、cc、vss；xtal1，xtal2 本文選用如此高性能的單片機(jī)方便了以后的功能擴(kuò)展，基本電路如圖7所示4。 圖 7 單片機(jī)基本電路3.4 控制模塊電路控制模塊利用在單片機(jī)內(nèi)預(yù)先設(shè)定載客人數(shù),當(dāng)上車人數(shù)超過此設(shè)定值時,單片機(jī)便通過繼電器控制客車的電子打火器,鎖定客車執(zhí)行機(jī)構(gòu),使客車無法啟動,并以led 顯示當(dāng)前人數(shù),同時通過揚(yáng)聲器發(fā)出報警。3.4.1 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計在數(shù)碼管顯示電路設(shè)計中,將待顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為bcd 碼輸出,經(jīng)過共陰極數(shù)碼管譯碼驅(qū)動器74ls48 將bcd 碼轉(zhuǎn)換成七段碼送給數(shù)碼管顯示。顯示電路如圖8所示 圖 8 顯示電路74ls48為38線的譯碼器，譯碼器輸入端a，b，c分

25、別接at89c51的p1.0，p1.1,p1.2,譯碼器輸出端y0y7接8個數(shù)碼管從低位到高位的共陰極端。電路中要顯示的數(shù)字通過串行口p1送到74ls48，經(jīng)過他的翻譯，把單片機(jī)是送過來的bcd碼，轉(zhuǎn)換成高低電平，通過y0y7送給led顯示器,不同的電平會有順序的控制七個數(shù)碼管的滅與亮，進(jìn)而顯示出不同的數(shù)字，當(dāng)檢測電路檢測到有5個人上車時，單片機(jī)會給第一個74ls48送去一個顯示0的數(shù)據(jù)，同時給第二74ls48送去一個顯示5的數(shù)據(jù)，這樣總體顯示為“05”的字樣，當(dāng)檢測到有16個人上車時，單片機(jī)給第一個74ls48送去顯示1的數(shù)據(jù)，同時給第二送去顯示6的數(shù)據(jù)，這樣總體顯示”16”的字樣所有的le

26、d顯示器都是將多個發(fā)光二極管組合而成。段式led顯示器應(yīng)用最廣泛，它是一種低成本，高可靠性，高穩(wěn)定性的顯示器，而且亮度也比較高，使用壽命長；點(diǎn)陣led顯示器作為戶外文字廣告和信息牌被廣泛使用。led顯示器的缺點(diǎn)是消耗功率大，容易發(fā)熱，體積相對較大。led顯示器都是由若干led組合而成的，當(dāng)某一個led導(dǎo)通時，該led表示的點(diǎn)或段被點(diǎn)亮，單片機(jī)控制多個不同的點(diǎn)或段的亮或滅，可以顯示出不同的數(shù)碼或字符。常用段式led顯示器包括“七段”結(jié)構(gòu)led顯示器和“米字”機(jī)構(gòu)led顯示器。它們都有共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)，其中共陰極led顯示器內(nèi)部所有發(fā)光二極管的陰極連在一起，而所有發(fā)光二極管的陽極各自獨(dú)立，共

27、陽極led顯示器內(nèi)部發(fā)光二極管的陽極連接在一起，而所有發(fā)光二極管的陰極各自獨(dú)立。段式led顯示器的控制方式分為靜態(tài)顯示控制和動態(tài)顯示控制兩種。所謂“靜態(tài)顯示控制”，就是當(dāng)一個led顯示器顯示某字符時，控制碼控制相應(yīng)的led段處于恒定的導(dǎo)通狀態(tài)，靜態(tài)顯示控制在電路上需要將控制碼鎖存在led顯示器的各段輸入引腳，如果有多位led顯示器，每個位必需一個8位的鎖存器，at89c51單片機(jī)僅在需要更改顯示器的顯示內(nèi)容時，才重新將新的控制碼鎖存在8位鎖存器中。靜態(tài)顯示控制的led顯示器的亮度與各段的導(dǎo)通電流大小有關(guān)，靜態(tài)控制的顯示時非常穩(wěn)定的。所謂“動態(tài)顯示控制”，就是多位顯示器逐個掃描，任意時刻僅有某個

28、顯示器是亮的，而其他各位都不亮，一個位亮一定時間后轉(zhuǎn)向另一個位。這種動態(tài)逐個掃描多位led顯示器的方式會造成顯示位的“閃爍”，但是，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整掃描速度，利用人的視覺暫留，使人的眼睛看起來“不閃爍”。動態(tài)掃描led顯示器方式比靜態(tài)顯示控制方式的電路更簡單，將多位led顯示器的段引腳對應(yīng)連接成“段”總線，僅需要一個8位鎖存器和多個位選通控制線就可以達(dá)到控制多位led顯示器的目的。動態(tài)掃描led顯示器的亮度與各段的導(dǎo)通電流有關(guān)，另外，亮度還與掃描頻率有關(guān)。 3.4.2 報警電路設(shè)計在報警電路中，由單片機(jī)傳送過來的報警信號通過一個功率放大器來驅(qū)動揚(yáng)聲器，其總體設(shè)計框架如圖9所示5。單片機(jī)功率放大器揚(yáng)聲

29、器圖9報警電路框圖當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)判斷出車上的人員數(shù)量超出規(guī)定時，將通過p1.0口輸出1khz的音頻信號驅(qū)動揚(yáng)聲器，作報警信號，本電路中使用了音頻放大集成芯片lm386。電路如圖10所示。 圖 10 報警電路lm386是專為低損耗電源所設(shè)計的功率放大器。它的內(nèi)建增益為20，透過pin1和pin8腳位間電容的搭配，增益最高可達(dá)200。lm386可使用電池為供應(yīng)電源，輸入電壓范圍可由4v12v，無動作時僅消耗4ma電流，且失真低。lm386的接腳圖及內(nèi)部方塊圖如圖11、圖12所示。 圖 11 接腳圖 圖 12 內(nèi)部方塊圖3.4.3 繼電器控制電路設(shè)計對汽車的鎖定部分通過在點(diǎn)火線路中加一繼電器控制開關(guān)來

30、實(shí)現(xiàn)。當(dāng)打開啟動開關(guān)（即點(diǎn)火開關(guān)）時，由于p1.5口處于低電平，所以繼電器不動作，對汽車正常工作沒有影響。當(dāng)單片機(jī)判斷出車上人員數(shù)量超出規(guī)定時, 將通過p1.5 口輸出一高電平, 繼電器工作, 從而使點(diǎn)火線路斷開, 無法啟動。當(dāng)車內(nèi)人數(shù)恢復(fù)到預(yù)定人數(shù)以下時，單片機(jī)系統(tǒng)再次送低電平到p1.5，繼電器又恢復(fù)到原來的狀態(tài)，汽車又可以正常的啟動，從而有效地限制了客車的超載行為。繼電器電路中一般都要在繼電器的線圈兩頭加一個二極管以吸收繼電器線圈斷電時產(chǎn)生的反電勢, 防止干擾。 4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計4.1系統(tǒng)軟件的整體設(shè)計按照整體方案的設(shè)計思想，系統(tǒng)程序框圖如圖13所示。首先初始化系統(tǒng)，包括設(shè)置堆棧指針、設(shè)

31、置定時器計數(shù)初值、設(shè)置定時器工作方式、設(shè)置中斷允許控制。將通用寄存器清零，用來存放車內(nèi)當(dāng)前的乘客人數(shù)，其中一個單元存放預(yù)定客車能乘載的最大乘客數(shù)，然后將寄存器中存放的當(dāng)前車內(nèi)乘客數(shù)放入累加器中，通過比較指令和單元的內(nèi)容比較，判斷當(dāng)前車內(nèi)人數(shù)是否達(dá)到預(yù)定人數(shù)，如果當(dāng)前車內(nèi)人數(shù)小于預(yù)定人數(shù)，則繼續(xù)對車內(nèi)人數(shù)進(jìn)行判斷，如果當(dāng)前車內(nèi)人數(shù)大于預(yù)定人數(shù)，則跳轉(zhuǎn)到報警指令，使揚(yáng)聲器報警，同時使繼電器動作，斷開汽車電子點(diǎn)火器。 圖 13 程序框圖 程序還實(shí)現(xiàn)了對車內(nèi)人數(shù)的實(shí)時顯示。對當(dāng)前車內(nèi)人數(shù)進(jìn)行循環(huán)判斷，當(dāng)車內(nèi)人數(shù)小于預(yù)定人數(shù)時，要隨時清除報警程序，使繼電器的常閉觸頭閉合，以便汽車能再次正常啟動。在顯示子

32、程序中，主要實(shí)現(xiàn)的是將外部中斷所產(chǎn)生的計數(shù)值,，由十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為8 位bcd 碼，然后進(jìn)行顯示。4.2 計數(shù)功能程序設(shè)計該部分程序的主要功能是將傳感器檢測到的兩路上下車信號送到at98c51單片機(jī)的status寄存器以進(jìn)行加減計數(shù)，將實(shí)時的數(shù)據(jù)和預(yù)置在w寄存器的上限人數(shù)（40人）循環(huán)不間斷地進(jìn)行查詢比較，一旦等于40則產(chǎn)生報警信號進(jìn)行報警，大于40則執(zhí)行發(fā)動機(jī)鎖定電路程序。4.3 led顯示電路的程序設(shè)計該部分程序的主要功能是對單片機(jī)的顯示控制位進(jìn)行查詢并查表，使數(shù)碼管的高位和低位能不斷的刷新，達(dá)到實(shí)時顯示客車上人數(shù)的目的。4.4 報警電路程序設(shè)計該部分的主要功能是不斷的查詢單片機(jī)的報警控制位

33、，一旦有高電平輸出，通過lm386驅(qū)動揚(yáng)聲器對客車司機(jī)進(jìn)行報警提示，以便及時限制超載。5 結(jié)語論文設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是采用了紅外線發(fā)射接收器這一經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的檢測器件，并用雙d觸發(fā)器組成的互鎖電路來有效的防治外界的干擾，同時系統(tǒng)以at89c51單片機(jī)為微控制器為核心，由檢測電路，顯示電路，報警電路，控制電路和系統(tǒng)軟件構(gòu)成，本文主要完成的工作有：(1)用紅外線檢測上下車的人數(shù)，(2)信號的檢測進(jìn)行了最優(yōu)的設(shè)計使檢測和輸出的信號不失真的反映到顯示器。(3)系統(tǒng)采用的紅外線發(fā)射接收器可以實(shí)時，連續(xù)的在線檢測、顯示。(4)系統(tǒng)的揚(yáng)聲器在系統(tǒng)檢測到超載時進(jìn)行報警。(5)系統(tǒng)的繼電器控制電路還可以在警告后切斷汽車的發(fā)

34、動機(jī)。本文通過對客車人數(shù)的檢測和計算,較好的完成了客車超載的預(yù)警提示。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、快速、準(zhǔn)確,結(jié)果能夠?qū)崟r顯示,且具有抗干擾能力強(qiáng)、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。不過因為時間和能力有限，本智能檢測系統(tǒng)還存在一些需要進(jìn)一步研究和完善地方，希望通過以后的不斷學(xué)習(xí)來進(jìn)一步優(yōu)化。謝辭由于個人的能力及水平所限，在本次設(shè)計過程中得到了孔曉紅老師和張素君老師的大力支持和幫助，對論文的設(shè)計提出了許多有益的構(gòu)思和意見。在此，特對兩位老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度和熱心的幫助表示衷心的感謝。并對參加此次論文答辯的各位老師提出的寶貴意見表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)：1 陳永甫. 紅外探測與控制電路m . 北京: 人民郵電出版社,200

35、4.2 肖景和趙健. 紅外線熱釋電與超聲波遙控電路m . 北京:人民郵電出版社,2003.3 李廣弟,朱月秀,王秀山. 單片機(jī)基礎(chǔ)m . 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001.4 沈紅衛(wèi). 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例與分析m . 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.5 王仲生. 智能監(jiān)測與控制技術(shù)m . 西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2002.6 吳基安. 汽車電子裝置圖解檢修手冊m . 北京:人民郵電出版社,2001.7 張福學(xué). 傳感器應(yīng)用及其電路精選m . 北京:電子工業(yè)出版社,1992.8 雷淑英,尹紹宏.單片機(jī)控制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)j.大津輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報.2001(3)9 李秉操,張登舉.單片機(jī)接口技術(shù)及在工業(yè)控制中的應(yīng)用j.陜西電子編輯部.199110 王忠飛，計時鳴 .mcs-51單片機(jī)原理及嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用m，200711 atmel.b-bit microcontroller with 4k bytes