单片机课程设计 免超载长途车自动控制系统设计

单片机课程设计

题目：免超载长途车自动控制系统设计

目录

1 绪论 (2)

2系统的整体结构 (2)

2.1 系统的组成 (2)

2.2 系统的原理………………………………………………………………………

3 系统的硬件设计…………………………………………………………………………

3.1 系统硬件总体的组成……………………………………………………………

3.2 检测模块电路……………………………………………………………………

3.3 单片机模块电路…………………………………………………………………

3.4 控制模块电路……………………………………………………………………

3.4.1 数码管显示电路设计……………………………………………………

3.4.2 报警电路设计……………………………………………………………

3.4.3 继电器控制电路设计……………………………………………………

4 系统软件的设计…………………………………………………………………………

4.1 系统软件的整体设计……………………………………………………………

4.2 计数功能程序设计………………………………………………………………

4.3 LED显示电路的程序设计…………………………………………………………

4.4 报警电路程序设计………………………………………………………………

5 结语………………………………………………………………………………………

6 心得体会.............................................................................................参考文献 (3)

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1.绪论

随着人们生活水平的提高，人们出门旅行，探亲的人数越来越多，尤其是节假日，而与此相关的公路客运的能力没有随之相应增加，只是超员现象频繁出现。目前，它已成为严重影响交通环境和人民生命财产的社会问题，严重的制约着我国可持续发展道路，目前虽然国家出台了有关政策制止客车超载现象，各地政府也出台了相关政策管理客车超载。虽然在一定程度上减少客车超载现象，但是在节假日等客流高峰期，客车超载现象屡禁不止，因此采取行政监督的同时，通过高科技的科学手段用来消除客车超载现象有着极其重要的意义和实用性。

本系统通过红外线接收对管来实现人数检测，由单片机组成中的央处理单元中对乘客进行人数分析，以判断人数是否超载，如果超载，则通过扬声器发出警告，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

本系统由三部分组成：前端的检测模块，单片机模块，控制模块。系统的总体框架由图1所示。

图1系统设计框图

检测模块的主要功能是通过俩组红外线发射接收对管来判断乘客上车和下车的人数，从而对乘客人数进行统计，而单片机模块主要是对乘客人数进行分析处理，同时把分析的结果输送给控制模块以实现对它的控制。LED显示模块用于对当前车内乘客数进行显示，当超载时通过扬声器报警，并通过继电器对客车进行锁定。

2.2 系统的原理

系统由俩组红外线发射接收管来实现对上车人员的检测。俩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，同时单片机通过比较指令和预先设定的单元进行比较，来判定当前车内人数是否达到预定人数，如果当前人数小于预定人数，则继续对车内人数进行判定，如果当车前人数大于预定人数，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车门进行锁定，如果人数减少到小于预定人数时，则解除对汽车车门的锁定，是汽车继续运行。

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。

3.2 检测模块电路

该部分电路设计采用俩组红外线发射接收对管，安装在车门适当的位置处，根据乘客过车门时遮挡俩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。该部分的电路设计总体电路路如图2所示。

图2检测电路模块

在图2电路图中FIA-F4A是采用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，这俩部分与４０６９输出的俩路传感器检测信号进行逻辑运算，最后在Ｙ１Ａ和Ｙ２Ａ俩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〕

俩个传感器之间一定要有一定的距离，一般在３０ｃｍ－５０ｃｍ之间，当无人经过传感器时，红外线二极管发出的红外线照射不到光电三极管上，送给单片机的信号一直是不变的低电平，系统不会计数，当有人上车时，先遮挡Ｅ１，则Ｅ１的红外线二极管发出的光照射在人身上，反射到受光三极管上，电路中的Ａ１点产生一个高电平信号，经过放大滤波，逻辑运算最后在Ａ３端输出一个低电平信号，随后人的身体全部遮挡Ｅ１和Ｅ２，然后是离开Ｅ１遮挡Ｅ２，最后离开。由此类推在整个上车过程中Ａ３点的电平是高低变化的，即一个上车脉冲信号，送至单片机ＳＴＡＴＵＳ寄存器进行加计数，而此时Ｂ３点的输出状态是不变的。具体点检测方法和脉冲产生的时序如图３，图４所示

图３人的走动方向