【正文】 .... 6 傳感器的選擇 ............................................... 6 反射式紅外傳感器檢測(cè)原理 ................................... 7 方向識(shí)別電路的設(shè)計(jì) ......................................... 8 雙 D觸發(fā)器 ............................................... 10 7406 芯片 ................................................ 10 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ........................................... 13 單片機(jī)的選擇 .............................................. 13 單片機(jī)外圍電路的設(shè)計(jì) ...................................... 15 顯示電路的設(shè)計(jì) ................................................. 17 7407 集電極開路六正相 高壓驅(qū)動(dòng)器 ........................... 18 顯示器 ................................................. 19 顯示電路 .................................................. 20 鍵盤電路的設(shè)計(jì) ................................................. 21 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) ................................................. 22 客車鎖定 電路的設(shè)計(jì) ............................................. 23 供電電源電路的設(shè)計(jì) ............................................. 24 第 4章 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ..................................... 26 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案 ................................. 26 T0、 T1中斷計(jì)數(shù)程序的設(shè)計(jì) ...................................... 28 按鍵子程序的設(shè)計(jì) ............................................... 29 報(bào)警與鎖定子程序的設(shè)計(jì) ......................................... 30 顯示子程序的設(shè)計(jì) ............................................... 31 結(jié) 論 ................................................................ 33 致 謝 ................................................................ 34 參考文獻(xiàn) .............................................................. 35 附錄 I 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)原理圖 .................................. 37 附錄Ⅱ 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)程序清單 ....................................... 38 附錄 III 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)元器件清單 .................................... 44 1 第 1 章 緒 論 立 題的 意義 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)。該系統(tǒng)通過(guò)調(diào)試后，能夠較好的完成客車超載的預(yù)警提示，并對(duì)超載情況進(jìn)行相關(guān)控制。 本設(shè)計(jì)共分兩部分，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫 2）工程 設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。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(kù)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。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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。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(guò)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(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人 或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。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(yè)以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 V 摘 要 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)客車超載監(jiān)控系統(tǒng)，以 MCS51 單片機(jī)為核心，利用反射式紅外傳感器、方向識(shí)別電路、報(bào)警電路、鎖定電 路設(shè)計(jì)，能夠通過(guò)鍵盤手動(dòng)設(shè)置乘客人數(shù)的上限值，并用 LED 顯示器顯示車內(nèi)的實(shí)時(shí)乘客人數(shù)。硬件部分利用紅外傳感器和方向識(shí)別電路將乘客的上、下車情況進(jìn)行檢測(cè)和判斷并輸入單片機(jī)系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 ： 客車； 超載；監(jiān)控；單片機(jī) VI II Intelligent Passenger Overload Detection System Design Abstract: This paper illustrates the design of a carriage overload monitoring MCU as core is used to design hardware circuit and this subject we use infrared sensors,identify circuit and alarmcircuit latch circuit to design a carriage overload monitoring system that enables the keyboard to manually set limits on the number of passengers and can use LED at the same time to display the number of passengers the passenger overloading,the sound and light alarm system cuts off the bus through the electronic launch doing this,the overload monitoring system can lock the car,so that the car can’t be the overload is canceled,the sound and light warning is canceled. The bus is also unlocked and can be operated normally. The design is divided into two parts, hardware system design and software system design .The hardware systems parts uses infracted sensors and identify circuit to detect and judge the situation whether the passengers are getting on or off the bus .This system can display the number of passengers on LED. The sound and light alarm circuit is posed of buzzer and LEDs, the lock function of the bus’s launch devices achieves by using the relay unit. Assemble language is used in the software system and modularization design idea is adopted .The monitor system can plete an alarm beforehand for overload, meanwhile the mutuality control will be adopted. Key words: carriage。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。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。 (2)在工業(yè)控制中的應(yīng)用 單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 ⑸ 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用 單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機(jī)，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等 。以單片機(jī)為核心的智 能 監(jiān)控 系統(tǒng)以 其體積小，抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境的要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，開發(fā)較為容易，并可獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益等特點(diǎn)，很快占有了監(jiān)控器領(lǐng)域的市場(chǎng) ,所以其應(yīng)用很廣，發(fā)展很快。反之， 當(dāng)超載解除后，聲光報(bào)警被解除，系統(tǒng)也相應(yīng)解除對(duì)客車的鎖定，客車可正常運(yùn)行，從而達(dá)到了智能監(jiān) 控 客車超載的要求，大大減少因超載而發(fā)生交通事故，使乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全得到有效的保障 。 該設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)如下： ⑴ 能夠 完成車廂 內(nèi)人數(shù) 的顯示 ，并用 LED 即時(shí)顯示 ⑵ 超載人數(shù)的上限值可以通過(guò)鍵盤設(shè)置（默認(rèn)人數(shù)為 30） ⑶ 客車一旦超載時(shí)將發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并關(guān)閉汽車的啟動(dòng)裝置。 第二部分是軟件的設(shè) 計(jì)， 軟件設(shè)計(jì)采用模塊化的思想，逐步完善設(shè)計(jì)功能，初步繪制出電路圖和程序的流程圖。 本系統(tǒng)中智能 檢測(cè) 的方法顯得尤為重要。由單片機(jī)對(duì)接收的脈沖信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的加減計(jì)數(shù) 運(yùn)算 ，即完成統(tǒng)計(jì)乘客人數(shù)的功能。 圖 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖 紅外傳感器 ⑴ 紅外 傳感器 ⑵ 雙D觸發(fā)器組成的互鎖電路 單 片 機(jī) 鍵 盤 輸 入 數(shù)碼管 顯示電路 繼電器 控制電路 聲光 報(bào)警電路 5 系統(tǒng)各部分的基本功能簡(jiǎn)介如下： ⑴ 反射式紅外傳感器 該傳感器 是 一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器，當(dāng)探測(cè)器前方有障礙物時(shí)，物體將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開關(guān)就產(chǎn)生了開關(guān)信號(hào)。方向識(shí)別電路與單片機(jī)的 T0 、 T1口相連，當(dāng)乘客上車時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的負(fù)脈沖信號(hào)，把其接入 T0 端作為乘客上車動(dòng)作信號(hào)的輸入端，從而實(shí)現(xiàn)辨別乘客運(yùn)動(dòng)方向的功能。 ⑸ LED 顯示電路 該電路用兩位共陰極 LED 數(shù)碼管來(lái)即時(shí)顯示，其系統(tǒng)開始時(shí)顯示預(yù)置上限人數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān) 控階段則顯示客車內(nèi)乘客的 即時(shí) 人數(shù)。 6 第 3 章 客車超載監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是該系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功與否的基礎(chǔ)。 傳感器的選擇 在本系統(tǒng)中傳感器的主要作用是完成上、下車乘客動(dòng)作信號(hào)的檢測(cè)，因而在對(duì)傳感器選擇時(shí)應(yīng)盡量考慮實(shí)際需求。 表 傳感器性能比較 傳感器類型 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 超聲波 價(jià)格合理，夜間不受影響 測(cè)量范圍小，對(duì)天氣變化敏感 紅外線 能直接測(cè)量，價(jià)格便宜 探測(cè)距離較近 視覺(jué) 易于多目標(biāo)測(cè)量和分類，分辨率好 算法復(fù)雜，處理速度慢 激光雷達(dá) 價(jià)格相合理，夜間不受影響 對(duì)水、灰塵、燈光敏感 MMW 雷達(dá) 不受燈光、天氣影響 價(jià)格貴 其中超聲波傳感器的基本原理是超聲波的直線傳輸特性。但是超聲波傳感器的工作原理基于聲，即使可以使之測(cè)達(dá) 100m 遠(yuǎn)， 但 可能在傳輸中受到 其 它信號(hào)的干擾，所以不能用于本系統(tǒng)。雷達(dá)傳感器在軍事和航空領(lǐng)域已經(jīng)使用了幾十年。檢測(cè)距離可以根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。 漫反射式光電開關(guān)是一種集發(fā)射器和接收器于一體的傳感器 ， 當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí) ， 物體將光電開關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量