反超載系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-07 15:35 本頁(yè)面
【正文】 ........................ 3 第一節(jié) 系統(tǒng)硬件總體的組成及檢測(cè)模塊電路 ........................... 3 第二節(jié) 單片機(jī)模塊電路 ............................................. 6 第三節(jié) 控制模塊電路及數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì) ........................... 9 第四節(jié) 報(bào)警電路設(shè)計(jì) .............................................. 10 第五節(jié) 繼電器控制電路設(shè)計(jì) ........................................ 12 第四章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) .............................................. 13 第 一節(jié)系統(tǒng)軟件的整體設(shè)計(jì) ......................................... 13 第二節(jié) 程序設(shè)計(jì) .................................................. 13 結(jié)束語(yǔ) ............................................................. 15 謝辭 ............................................................... 16 參考文獻(xiàn) ........................................................... 17 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論 文（設(shè)計(jì)） （反超載系統(tǒng)設(shè)計(jì)） 1 第一章 緒言 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(lái)越多，尤其是節(jié)假日，而與此相關(guān)的公路客運(yùn)（長(zhǎng)途客車，旅游客車等）的運(yùn)力卻沒(méi)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(wèn)題?？蛙嚦d對(duì)國(guó)家的公路設(shè)施和客運(yùn)市場(chǎng)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(guó)家和百姓帶來(lái)重大的經(jīng)濟(jì)損失和感情傷害。目前 ,國(guó)家出臺(tái)了一系列的政策法規(guī)來(lái)制止客車超載 ,各地政府也制定了相關(guān)的制度來(lái)對(duì)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(guò)科學(xué)技術(shù)的手段來(lái)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(guò)紅外線發(fā)射接收對(duì)管來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人數(shù)的檢測(cè)，然后再由單片機(jī)組成的中央處理單元中對(duì)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(guò)揚(yáng)聲器報(bào)警發(fā)出警告，同時(shí)通過(guò)繼電器控制電 路對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行鎖定以抑制事故的發(fā)生，減少國(guó)家和人民群眾的損失和傷害。 成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校成教院畢業(yè)論 文（設(shè)計(jì)） （反超載系統(tǒng)設(shè)計(jì)） 2 第二章 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 系統(tǒng)的組成 本系統(tǒng)簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)由三個(gè)部分組成，前端的檢測(cè)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(cè)模塊的主要功能是通過(guò)兩組紅外線發(fā)射接收對(duì)管來(lái)判斷旅客上車的人數(shù)和下車的人數(shù)。從而對(duì)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(duì)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(duì)它的控制。 LED顯示模塊用于對(duì)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(guò)揚(yáng)聲器報(bào)警，并通過(guò)繼電器對(duì)客車執(zhí)行 鎖定。 圖 21 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 第二節(jié) 系統(tǒng)的原理 系統(tǒng)由兩組紅外線發(fā)射接收對(duì)管來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上車人員的檢測(cè)。兩組紅外線發(fā)射接收對(duì)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(duì)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(guò) LED數(shù)碼管顯示出來(lái)。同時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)還通過(guò)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(duì)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(dòng)揚(yáng)聲器報(bào)警電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)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(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的鎖定，使汽車?yán)^續(xù)運(yùn)行。 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論 文（設(shè)計(jì)） （反超載系統(tǒng)設(shè)計(jì)） 3 第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 第一節(jié) 系統(tǒng)硬件總體的組成及檢測(cè)模塊電路 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(cè)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)。 該部分的設(shè)計(jì)采用兩組紅外線發(fā)射接收對(duì)管，安裝在客車的車門處的適當(dāng)位置，根據(jù)乘客經(jīng)過(guò)車門時(shí)遮擋兩個(gè)紅外線發(fā)射接收對(duì)管發(fā)出的紅外線的不同時(shí)序， 通過(guò)單片機(jī)判斷乘客是上車還是下車。該部分的硬件電路設(shè)計(jì)總體電路圖如圖 31所示。 270k 100k270k20k20k270k123C D 4 0 8 1123C D 4 0 8 14069406940694069270k 100kI C ADCKRQ/QSC D 4 0 1 320020012V光電傳感器光電傳感器A3B3B2B1A1 A2F 1 AF 2 AF 3 A F 4 AR1 R2C1R3R4R8R6C2R5R7 圖 31 檢測(cè)電路模塊 在圖 31的電路中， F1A～ F4A 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(cè)信號(hào)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(hào)，分別送至 AT89C51 單片機(jī)的成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論 文（設(shè)計(jì)） （反超載系統(tǒng)設(shè)計(jì)） 4 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（ 30cm～ 50cm 之間），當(dāng)無(wú)人經(jīng)過(guò)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(hào)一直是不變的低電平，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(jí)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(hào)，經(jīng)過(guò)放大濾波，邏輯運(yùn)算最后在 A3 端輸出一個(gè)低電平信號(hào)。隨后人體全部遮擋 E1 和 E2，然后是離開(kāi) E1 遮擋住 E2，最后離開(kāi)。由此類推在整個(gè)上車的過(guò)程中 A3點(diǎn)的電平是高低變化的，即一個(gè)上車脈沖信號(hào)，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(cè)方法和脈沖產(chǎn)生的時(shí)序如 32 圖，圖 34所示。 E1 E2人 圖 32 為人走動(dòng)的方向 圖 33 各圖 4 各點(diǎn)時(shí)序波圖 成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校成教院畢業(yè)論 文（設(shè)計(jì)） （反超載系統(tǒng)設(shè)計(jì)） 5 表 31 人上車時(shí)各點(diǎn)邏輯關(guān)系 當(dāng)人下車的時(shí)
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