畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）：客車超載控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、河南科技學(xué)院2009屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文題目：客車超載控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 所在院系： 機(jī)電學(xué)院所學(xué)專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化導(dǎo)師姓名： 完成時(shí)間：2009年 5月 20日17摘 要針對當(dāng)前客車超載不斷引發(fā)重大事故，設(shè)計(jì)了一種客車超載監(jiān)控系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)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(shí)檢測到的結(jié)果會(huì)由led顯示出來，如果客車超載，揚(yáng)聲器先進(jìn)行報(bào)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 t

2、o 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

3、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 sen

4、sor ; 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(jì)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 控制模塊電路103.4.1 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)103.4.2 報(bào)警電路設(shè)計(jì)123.4.3 繼電器控制電路設(shè)計(jì)144.系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)144.1系統(tǒng)軟件的整體設(shè)計(jì)144.2 計(jì)數(shù)功能程序設(shè)計(jì)154.3 led顯示電路的程序設(shè)計(jì)154.4 報(bào)警電路程序設(shè)計(jì)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

5、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(gè)嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)問題?？蛙嚦d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、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(shí),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

6、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(bào)警發(fā)出警告，同時(shí)通過繼電器控制電路對發(fā)動(dòng)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。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(gè)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(jì)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(jì)。而單片機(jī)系統(tǒng)主要是對乘客的人數(shù)分析處理，同時(shí)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(shí) 通過揚(yáng)聲器報(bào)

7、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(bào)警電路 圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖2.2 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(jì)數(shù)和減計(jì)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(shí)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)

8、定人數(shù)，則啟動(dòng)揚(yáng)聲器報(bào)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(shí)，則解除對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的鎖定，使汽車?yán)^續(xù)運(yùn)行。3 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)硬件總體的組成硬件電路的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。由系統(tǒng)的功能模塊決定了本系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分的設(shè)計(jì)：檢測模塊的設(shè)計(jì)，單片機(jī)模塊的設(shè)計(jì)，以及控制模塊電路的設(shè)計(jì)。3.2 檢測模塊電路該部分的設(shè)計(jì)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(shí)遮擋兩個(gè)紅外線發(fā)射接收對管發(fā)出的紅外線的不同時(shí)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

9、電路設(shè)計(jì)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、y2a是cd4081四個(gè)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(jì)數(shù)器0和計(jì)數(shù)器1的時(shí)鐘輸入端）。兩個(gè)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(shí)（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

10、直是不變的低電平，系統(tǒng)不會(huì)計(jì)數(shù)。當(dāng)有人上車時(shí)，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(gè)高電平信號，經(jīng)過放大濾波，邏輯運(yùn)算最后在a3端輸出一個(gè)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(gè)上車的過程中a3點(diǎn)的電平是高低變化的，即一個(gè)上車脈沖信號，送至單片機(jī)的status寄存器進(jìn)行加計(jì)數(shù)，而此時(shí)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(shí)序如圖3，圖4所示2。a11b1a3b3e1e2人圖3 人的走動(dòng)方向圖4 各點(diǎn)時(shí)序波圖 同時(shí)人上車時(shí)各點(diǎn)邏輯關(guān)系如表1所示表1 人上車時(shí)各點(diǎn)邏輯關(guān)系傳感

11、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(shí)候則是把這個(gè)遮擋的順序反過來，b3點(diǎn)產(chǎn)生的脈沖時(shí)序是相反的，信號送至單片機(jī)的status寄存器進(jìn)行減計(jì)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(jì)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(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,這兩種傳感器配套使用可組成一個(gè)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

12、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(gè)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(jì)開發(fā)電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(gè)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(shí)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(shí)，在cp上升沿作用下，q端狀態(tài)與d端相同，

13、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(shí)，q=1；當(dāng)r=1、s=0時(shí)，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(shí)在r、s兩端加上高電平，因?yàn)榇藭r(shí)觸發(fā)器的兩個(gè)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(jì)數(shù)。單片機(jī)模塊的設(shè)計(jì)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

14、 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(jì)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(gè)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(gè)十六位定時(shí)

15、/計(jì)時(shí)器，5個(gè)中斷源，兩級中斷優(yōu)先級，一個(gè)全雙工異步串行口及時(shí)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(jià)格合理的單片機(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(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器； 6個(gè)中斷源； 可編程串行通道； 片內(nèi)時(shí)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)

16、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(gè)八位口p0口是三態(tài)雙向口，通稱數(shù)據(jù)總線口.因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯ν獠看鎯ζ鞯淖x/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(shí)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(shí)作高8位地址線用。不擴(kuò)展外部存儲器時(shí)，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

17、使用時(shí)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(shí)鐘：ccc、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(shí),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(dòng),并以led 顯示當(dāng)前人數(shù),同時(shí)通過揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警。3.4.1 數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)在數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)中,將待顯示

18、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(dòng)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分別接at89c51的p1.0，p1.1,p1.2,譯碼器輸出端y0y7接8個(gè)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(huì)有順序的控制七個(gè)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(gè)人上車時(shí)，單片機(jī)會(huì)給第一個(gè)74ls48送去一個(gè)顯示0的數(shù)據(jù)，同時(shí)給第二7

19、4ls48送去一個(gè)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(gè)人上車時(shí)，單片機(jī)給第一個(gè)74ls48送去顯示1的數(shù)據(jù)，同時(shí)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led顯示器都是將多個(gè)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(gè)led導(dǎo)通時(shí)，該led表示的點(diǎn)或段被點(diǎn)亮，單片機(jī)控制多個(gè)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

20、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(dòng)態(tài)顯示控制兩種。所謂“靜態(tài)顯示控制”，就是當(dāng)一個(gè)led顯示器顯示某字符時(shí)，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(gè)位必需一個(gè)8位的鎖存器，at89c51單片機(jī)僅在需要更改顯示器的顯

21、示內(nèi)容時(shí)，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(shí)非常穩(wěn)定的。所謂“動(dòng)態(tài)顯示控制”，就是多位顯示器逐個(gè)掃描，任意時(shí)刻僅有某個(gè)顯示器是亮的，而其他各位都不亮，一個(gè)位亮一定時(shí)間后轉(zhuǎn)向另一個(gè)位。這種動(dòng)態(tài)逐個(gè)掃描多位led顯示器的方式會(huì)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(dòng)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(gè)8位鎖存器和多個(gè)位選通控制線就可以達(dá)到控制多位led顯示器的目的。動(dòng)態(tài)掃描led顯示器的亮度

22、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(bào)警電路設(shè)計(jì)在報(bào)警電路中，由單片機(jī)傳送過來的報(bào)警信號通過一個(gè)功率放大器來驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，其總體設(shè)計(jì)框架如圖9所示5。單片機(jī)功率放大器揚(yáng)聲器圖9報(bào)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(shí)，將通過p1.0口輸出1khz的音頻信號驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，作報(bào)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(bào)警電路lm386是專為低損耗電源所設(shè)計(jì)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(dòng)作時(shí)僅消耗

23、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(jì)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)來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)打開啟動(dòng)開關(guān)（即點(diǎn)火開關(guān)）時(shí)，由于p1.5口處于低電平，所以繼電器不動(dòng)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(shí), 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(dòng)。當(dāng)車內(nèi)人數(shù)恢復(fù)到預(yù)定人數(shù)以下時(shí)，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(dòng)，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

24、圈兩頭加一個(gè)二極管以吸收繼電器線圈斷電時(shí)產(chǎn)生的反電勢, 防止干擾。 4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)軟件的整體設(shè)計(jì)按照整體方案的設(shè)計(jì)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)置定時(shí)器計(jì)數(shù)初值、設(shè)置定時(shí)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(gè)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(bào)警指令，使揚(yáng)聲器報(bào)警，同時(shí)使繼電器動(dòng)作，斷開汽車電

25、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(shí)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(shí)，要隨時(shí)清除報(bào)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(dòng)。在顯示子程序中，主要實(shí)現(xiàn)的是將外部中斷所產(chǎn)生的計(jì)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(jì)數(shù)功能程序設(shè)計(jì)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(jì)數(shù)，將實(shí)時(shí)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(bào)警信號進(jìn)行報(bào)警，大于40則執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)鎖定電路程序。4.3 led顯示電路的程序

26、設(shè)計(jì)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(shí)顯示客車上人數(shù)的目的。4.4 報(bào)警電路程序設(shè)計(jì)該部分的主要功能是不斷的查詢單片機(jī)的報(bào)警控制位，一旦有高電平輸出，通過lm386驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器對客車司機(jī)進(jìn)行報(bào)警提示，以便及時(shí)限制超載。5 結(jié)語論文設(shè)計(jì)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(shí)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(bào)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(jì)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(shí)，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(shí)進(jìn)行報(bào)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)動(dòng)機(jī)。本文通過對客車人數(shù)的檢測和計(jì)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(shí)顯示,且具有抗干擾能力強(qiáng)、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。不過因?yàn)闀r(shí)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