【精品】毕业设计：基于80C51单片机的客运车辆超载控制系统的研制.doc

基于80C51单片机的客运车辆超载控制系统 摘要：本文提出了利用单片机控制车辆超载的方案，该系统主要由传感器、传感器信号处理电路、数码管显示电路、蜂鸣器报警电路和发动机锁止电路组成，能实现对车辆超载现象的管理 关键词：传感器；信号采集与处理；单片机；超载控制 0前言 长期以来，客运车辆超载违章，一直是交通安全的顽症。特别是逢年过节的时候，大的客流量为不法分子提供了可乘之机。如今社会，道路交通运输作为国民经济的大动脉，超载已显得相当普通，也已成为交通管理的一大难点。虽然通过近年来的努力，治理工作收到一定成效，但超载违章仍十分严峻，其产生有着复杂，多方面的因素。因此，面对如此严峻形势如何认识超载现象，进而有效的预防和治理超载这一违章现象，是我们认真思考与解决的重要问题。10μm（人体辐射红外线波长）左右的红外辐射敏感，与穿衣多少无关，所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。输出的电压信号易于处理，故使用热释电传感器作为本设计的信号采集元件[2]。 如图2为信号处理电路图，当有人经过热释电传感器时，传感器发出变化的电压信号，该信号通过一个由C1、C2、R1、R2组成的带通滤波器，滤波器的上限截止频率为16Hz，下限截止频率为0.16 Hz，用于滤除超低频与高频环境噪声的干扰。由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱（仅为1mV左右），所以应对此电压信号进行放大。经过OP07运算放大器后，电压增至1V左右，通过由LM339组成的单限比较器，因此时的输入电压大于该比较电路的门限电压0.5V，输出为高电平。为了保证输出电压大于2.8V（80C51单片机高电平触发电压），取上拉电阻为10K。 图2 传感器信号处理电路 3.控制电路的设计 系统采用的是80C51 单片机[3]系统，该单片机由美国INTEL 公司生产开发，内部总体结构其基本特性如下：8 位CPU、片内振荡器、4k 字节ROM、128 字节RAM、21 个特殊功能寄存器、32 根I/O 线、可寻址的64k 字节外部数据、程序存贮空间、2 个16 位定时器、计数器中断结构：具有二个优先级、五个中断源一个全双口串行口位寻址（即可寻找某位的内容）功能，适于按位进行逻辑运算的位处理器。除128 字节RAM、4k 字节ROM 和中断、串行口及定时器模块外，还有4组I/O 口P0～P3，余下的就是CPU 的全部组成。 图3为控制系统的总图，经过采集与处理的电路通过80C51单片机，输出的控制电路包括数码管显示电路、蜂鸣器报警电路、锁止控制电路。 数码管显示电路采用2位8段共阳接法，直流驱动。因静态触发电流在10mmA左右，数码管限流电阻用1K。 单片机IO引脚输出的电流较小，单片机输出的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，因此三极管8550驱动蜂鸣器 图3 客运车辆超载控制系统总图 4.系统软件的设计 如图3所示，预先在车门的两侧不对称位置布置两个热释电传感器，一个用来检测上车人数，一个用来检测下车人数。当有人上车时，热释电传感器发出变化的电压信号，该信号通过一个由C1、C2、R1、R2组成的带通滤波器，滤除超低频与高频环境噪声的干扰。经过OP07运算放大器后，电压信号放大到1V左右，并通过由LM339组成的单限比较器输出高电平。因单片机的中断响应是在低电平时有效，为了与单片机的中断端连接，所以需要串联一个非门。此时通过单片机计数加一。同理当有人下车时单片机计数减一。要注意的是：在单片机检测到一个信号时，为了防止另一个信号的干扰（人是顺序经过两个单片机的），应将单片机锁止一段时间。当车上人数超过50人时，数码管显示EF（报错），单片机驱动蜂鸣器报警，并锁止发动机。程序流程图如图4、图5所示。鉴于篇幅的限制，具体程序结构不在此文叙述。 图4 主程序流程图 图5 子程序1流程图 4.结论 本单片机控制系统能够实时的对车辆里的人数进行监控，当乘客数量达到上限时发出警报，同时切断客车动力。从而有效的控制客运车辆的超载问题。 参考文献 [1] 米文勇,张婷婷. 对车辆超载的原因及其治理对策的探讨[J]. 变通标准化,2005,(153):2-3. [2] 何希才,薛永毅,姜余祥. 传感器技术及应用[M]. 北京:北京航天航空大学出版社,2004. [3] 鲍可进. 80C51单片机原理及应用[M]. 北京:中国电力出版社,2005. 信号采集与处理电路 数码管显示电路 蜂鸣器报警电路 锁止控制电路