【正文】 4 謝辭 .............................................................................................................................. 15 參考文 獻： .................................................................................................................. 16 1 1 緒論 隨著生活水平的不斷提高，人們外出打工、探親、旅游的人數越來越多，尤其是節(jié)假日，而與此相關的公路客運（長途客車，旅游客車等）的運力卻沒有相應增加，致使超員現象頻頻出現?？蛙嚦d對國家的公路設施和客運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濟損失和感情傷害。雖然這在一定程度上減少了客車的超載現象 ,但在節(jié)假日和農忙等客流高峰期 ,超載現象還是屢禁不止。 本系統通過紅外線發(fā)射接收對管來實現對人數的檢測，然后再由單片機組成的中央處理單元中對客車的人數進行分析，以判斷客車是否超載，如果超載，可通過揚聲器報警發(fā)出警告，同時通過繼電器控制電路對發(fā)動機進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。系統的總體設計框架可由圖 1所示。從而對客車上的人數進行統計。 LED顯示模塊用于對當前的車內乘客人數進行顯示，當超載時 通過揚聲器報警，并通過繼電器對客車執(zhí)行鎖定 。 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系統，也就是本系統的中央處理單元，單片機系統實現對人數的加計數和減計數，并把這些信息轉化為 BCD碼通過 LED數碼管顯示出來。 3 系統硬件的設計 系統硬件總體的組成 硬件電路的設計是整個系統設計的核心內容。 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 系 統 片 機 系統 數碼管 顯示電路 繼電器 控制電路 揚聲器 報警電路 3 檢測模塊電路 該部分的設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位置，根據乘客經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，通過單片機判斷乘客是上車還是下車 [1]。 270k 100k270k20k20k270k123C D 40 81123C D 40 814069406940694069270k 100kI C ADCKRQ/QSC D 40 1320020012V光電傳感器光電傳感器A3B3B2B1A1 A2F 1AF 2AF 3A F 4AR1 R2C1R3R4R8R6C2R5R7 圖 2 檢測電路模塊 在圖 2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構成的 CMOS雙 D觸發(fā)器， Y1A、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行邏輯運算，最后在 Y1A和 Y2A的輸出端輸出合適的電平信號，分別送至 AT89C51單片機的 T0腳和 T1腳（即計數器 0和計數器 1的時鐘輸入端） 。當有人上車時，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點產生一個高電平信號，經過放大濾波，邏輯運算最后在 A3端輸出一個低電平信號。由此類推在整個上車的過程中 A3點的電平是高低變化的，即一個上車脈沖信號，送至單片機的STATUS寄存器進行加計數，而 此時 B3點的輸出狀態(tài)是不變的。 圖 3 人的走動方向 圖 4 各點時序波圖 E1 E2 人 A1 1 B1 A3 B3 5 同時人上車時各點邏輯關系如表 1 所示 表 1 人上車時各點邏輯關系 傳感器工作狀態(tài) A1 B1 A2 B2 A3 B3 1 無人上車 0 0 0 0 0 0 2 遮擋 E1 1 0 1 0 0 0 3 遮擋 E1,E2 1 1 1 1 1 0 4 遮擋 E2 0 1 0 1 0 0 5 人離去 0 0 0 0 0 0 當人下車的時候則是把這個遮擋的順序反過來， B3 點產生的脈沖時序 是相反的，信號送至單片機的 STATUS 寄存器進行減計數，單片機即可通過程序模擬把車廂內的實際人數計算出來并寄存在寄存器中。紅外線傳感器根據其機理不同可以分為被動型紅外線傳感器和主動型傳感器。 CD4013 是 CMOS 雙 D 觸發(fā)器，內部集成了兩個性能相同， 引腳獨立(電源共用 )的 D 觸發(fā)器，采用 14 引腳雙列直插塑料封裝，是目前設計開發(fā)電子電路的一種常用器件，它的使用相當靈活方便且易掌握，受到許多電子愛好者的喜愛。圖中， D 為數據輸入端， CP 為時鐘脈沖輸入端， Q 和為 Q 一對互補的輸出端， S 為置位端， R 為復位端， VDD 和 VCC 分別為電源正負端 . 6 FF1FF2Q1Q 1 \C P 1R1D1S1V s s S2D2R2C P 2Q 2 \Q2V p pC D 4 0 1 3 圖 5 CD4013 管腳 CD4013 的功能如表 2 所示，由表可見，當 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 端數據置入觸發(fā)器。一般情況下不允許同時在 R、 S 兩端加上高電平，因為此時觸發(fā)器的兩個輸出端為高電平，是不正常的工作狀態(tài) 。 單片機 模塊電路 單片機模塊主要用來實現對上、下車人數的加、減計數。我們選用 ATMEL公司 89系列的標準型單片機 AT89C51， AT89C51是一種低功耗、高性能的 8位單片機，片內帶有一個 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 7 密度非易失性存儲器 (NURAM)技術，而且其輸出引腳和指令系統都與MCS 51兼容。128X8位內部 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。因此 AT89C51是一種功能強、靈活性高且價格合理的單片機，它可方便地應用在各種控制領域 [3]。 (可經受 1,000次的寫入 /擦除周期 ) ◇ 全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz； ◇ 三級存儲器