基于單片機的智能型客車超載監控系統設計

摘 要：目的 通過對當前客車超載危害的分析，完成客車超載監控系統的設計。以MCS251 單片機為核心，進行了該系統的硬件電路設計和軟件設計。實現了對客車載客人數的檢測、分析處理以及結果顯示。本系統能夠較好的完成客車超載的預警提示，并對超載情況進行相關控制。

超載的車輛容易發生事故，而客車一旦發生事故，極易誘發群死群傷特大惡性事故。給國家、群眾帶來了重大的損失和傷害。目前，國家出臺了一系列的政策法規來制止客車超載，各地政府也制定了相關的制度來對客車超載進行管理。雖然這在一定程度上減少了客車的超載現象，但在節假日和農忙等客流高峰期，超載現象還是屢禁不止。因此，在采取行政監督管理的同時，通過科學技術的手段來消除客車超載的現象也有著極其重要的意義和實用性。

本系統的主要目的是通過對上、下車人數的檢測，來了解客車的載客人數。然后在單片機中判斷客車是否超載，同時進行對客車的控制以及報警。

1 系統組成結構

本系統由前端的檢測模塊、單片機系統、控制模塊等部分組成。系統設計框圖如圖1 所示。檢測模塊的主要功能是對上下車人數進行統計。單片機系統主要對乘客人數分析處理，同時對控制模塊進行信號控制。

控制模塊用于對當前車內乘客數進行顯示，當超載時通過蜂鳴器報警，并通過繼電器對客車執行鎖定。

圖1 系統設計框圖

2 系統硬件的設計與實現

硬件電路的設計是整個系統設計的核心內容。系統的硬件設計，主要包括檢測模塊電路、單片機系統、控制模塊電路。

2. 1 檢測模塊電路

檢測模塊的電路組成如圖2 所示，由運動方向識別傳感器和互鎖電路組成。運動方向識別傳感器由紅外線發射管，光電三極管組成，由CD4013 組成的雙穩態電路組成方向識別互鎖電路，以便在實際應用中起到一定的抗干擾作用。

系統的前端檢測部分利用兩組紅外線發射接收對管，安裝于車門的兩側，用于判斷乘客上、下車，并用來向單片機系統送出計數信號。當車門打開時，系統開啟；當有人上車時，紅外線傳感器檢測上車人數，單片機系統實現對人數加計數，并通過L ED 數碼管顯示；當有人下車時，單片機實現減計數，并通過L ED 數碼管顯示。

圖2 檢測電路模塊

紅外線傳感器指能夠發射紅外線和接收紅外線的器件。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。其中主動型紅外線傳感器，包括紅外發射管和紅外接收傳感器，這2 種傳感器配套使用可組成一個完整的紅外線檢測、遙控系統，這類傳感器也稱光探測型感器本系統使用了其中的紅外發射二極管和紅外接收二極管來檢測判斷客車載客人數。