基于單片機的智能型客車超載監控系統設計

2. 2 單片機系統

單片機系統主要用來實現對上、下車人數的加、減計數。單片機系統的設計中，考慮到系統中的程序量和數據量較少，需要的I/ O 口資源也相對較少，AT2MEL 公司的A T89C51 芯片的資源就能很好的滿足系統的需求，所以在系統設計中采用了MCS251 系列單片機AT89C51 芯片的最小系統來實現。AT89C51 是A TMEL 公司生產的一種低功耗、高性能的8 位CMOS微處理器芯片，與工業標準的8051 指令集及引腳分布相兼容，片內有4KB 的E2PROM ,允許在線編程。

2. 3 控制模塊電路

控制模塊利用在單片機內預先設定載客人數，當上車人數超過此設定值時，單片機便通過繼電器控制客車的電子打火器，鎖定客車執行機構，使客車無法啟動，并以L ED 顯示當前人數，同時通過蜂鳴器發出報警。

制模塊電路電路組成如圖3 所示，包括L ED 數碼管顯示電路、報警電路和汽車執行鎖定電路。在數碼管顯示電路設計中，將待顯示數據轉換為BCD 碼輸出，經過共陰極數碼管譯碼驅動器74LS48 將BCD 碼轉換成七段碼送給數碼管顯示。報警電路比較簡單，當超載時，系統通過軟件控制蜂鳴器實現報警。

圖3 控制模塊電路

對汽車的鎖定電路中繼電器選用J RX13F 型12V直流常閉繼電器，其常閉觸頭接在汽車的高壓回路中。

當打開啟動開關（即點火開關） 時，由于P2. 5 口處于低電平，所以繼電器不動作，對汽車正常工作沒有影響。

當車內人數超過預定人數，即超載時，單片機系統向P2. 5 送高電平，繼電器動作，其常閉觸頭斷開，切斷汽車的高壓回路，駕駛員無法啟動汽車發動機。當車內人數恢復到預定人數以下時，單片機系統再次送低電平到P2. 5 口，繼電器動作，其常閉觸頭閉合，汽車又恢復正常的啟動，從而有效地限制了客車的超載行為。

3 系統軟件的設計與實現

按照整體方案的設計思想，系統程序框圖如圖4所示。首先初始化系統，包括設置堆棧指針、設置定時器計數初值、設置定時器工作方式、設置中斷允許控制。將通用寄存器清零，用來存放車內當前的乘客人數，其中一個單元存放預定客車能乘載的最大乘客數，然后將寄存器中存放的當前車內乘客數放入累加器中，通過比較指令和單元的內容比較，判斷當前車內人數是否達到預定人數如果當前車內人數小于預定人數，則繼續對車內人數進行判斷。如果當前車內人數大于預定人數，則跳轉到報警，使蜂鳴器報警，同時使繼電器動作，斷開汽車電子點火器。

圖4 程序框圖

程序還實現了對車內人數的實時顯示。對當前車內人數進行循環判斷，當車內人數小于預定人數時，要隨時清除報警程序，使繼電器的常閉觸頭閉合，以便汽車能再次正常啟動。在顯示子程序中，主要實現的是將外部中斷所產生的計數值， 由十六進制轉換為8 位BCD 碼，然后進行顯示。

4 結語

本文通過對客車人數的檢測和計算，較好的完成了客車超載的預警提示。系統運行穩定、可靠、快速、準確，結果能夠實時顯示，且具有抗干擾能力強、操作方便等優點。