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“时代民芯杯”第三届电子设计大赛（论文） 基于MXTOS2-200的校车监控系统 作者姓名 刘洪波、张积谱、贺达红 作者单位 湖南理工学院 联系方式 电子邮箱 838367877@ 第三届“时代民芯杯”电子设计大赛（论文） 诚信承诺书 本组郑重承诺：我参赛队呈交第三届时代民芯电子设计大赛（论文）基于MXTOS2-200的校车监控系统是我队独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计（论文）使用的数据真实可靠。 承诺人签名： 刘洪波 张积谱 贺达红 日期： 2012年 9 月 7 日 基于MXTOS2-200的校车监控系统 摘要： 近年来，我国校车运行事故频发，它，也给家长带来精神上的极大创伤，给学校带来无尽的麻烦和众多的负面影响，给社会带来直接和间接的危害！所以寻找一种高效、实时、可靠的校车安全管理方法已刻不容缓！ 以STM32为核心，按键密码锁了解该驾驶人员是否为该车司机；通过两个压力传感器检测到的顺序不同来判断是进校还是出校，以MXTOS2 -200测速模块，报警等功能；通过人数检测模块了解车辆人数是否超载；MXTOS2 -200确定事故发生地点，利用GSM将事故的地点信息发送给后台；各个数据通过GSM短息接发模块传送给后台，从而实现管理与监控；校车停放后通过GSM短息接发模块实现防盗功能。 系统总体框图如下图1所示： GSM模块实现的就是报警相关功能，其实想的难点就是短信读取与发送。而车内人数超出范围，超速、温度不适等问题则是引起报警的主要部件，当在一分钟之内处理这些问题 这警报将会被取消，当其不处理，软件将会把事先准备好的处理与不同问题的文字，发给指定的人，这样有利于及时的反映校车的状态 4硬件设计 硬件设计思路 为实现本产品的设计目的，我们采用STM32为核心处理器，来构校车监控系统。以STM32为核心，按键密码锁了解该驾驶人员是否为司机；通过两个压力传感器检测到的顺序不同来判断是进校还是出校，以MXTOS2 -200为基础的测速模块，具有监控速度报警等功能；通过人数检测模块了解车辆人数是否超载；各个数据通过GSM短息接发模块传送给后台，从而实现管理与监控；校车停放后通过GSM短息接发模块实现防盗功能。 4.1 密码按键模块 司机在使用校车之前得先输入密码，通过单片机判断密码正确后送给校车开锁执行机构，电路驱动电磁锁吸合，从而达到校车开锁的目的。其原理如图3.2.1所示。 图3.2.1密码锁开锁机构示意图 当用户输入的密码正确而且是在规定的时间输入的话，单片机便输出开门信号，送到开锁驱动电路，然后驱动电磁锁，达到开门的目的。其实际电路如图3.2.2所示。 图3.2.2密码锁开锁机构电路图 电路驱动和开锁两级组成。由D5、R1、T10组成驱动电路，其中T10可以选择普通的小功率三极管如9014、9018都可以满足要求。D5作为开锁的提示；由D6、C24、T11组成。其中D6、C24是为了消除电磁锁可能产生的反向高电压以及可能产生的电磁干扰。T11可选用中功率的三极管如8050，电磁锁的选用要视情况而定，但是吸合力要足够且由一定的余量。 在本次设计中，基于节省材料的原则，暂时用发光二极管代替电磁锁，发光管亮，表示开锁；灭，表示没有开锁。 按键电路设计设计采用行列式键盘，同时也能减少键盘与单片机接口时所占用的I/O线的数目，在按键比较多的时候，通常采用这样方法。其原理如图3.2.3所示。 图3.2.3 行列式键盘原理电路图 每一条水平（行线）与垂直线（列线）的交叉处不相通，而是通过一个按键来连通，利用这种行列式矩阵结构只需要N条行线和M条列线，即可组成具有N×M个按键的键盘。在这种行列式矩阵键盘非键盘编码的单片机系统中，键盘处理程序首先执行等待按键并确认有无按键按下的程序段。按键的操作面板如图图3.2.4所示。共计数字键10个，功能键6个。键盘上还有3个指示灯和一个蜂鸣器。 图3.2.4 按键操作面板示意图 10个数字键用来输入密码，另外6个功能键分别是：CLR、EN、F1、F2、F3、F4。其中CLR键的功能是当输入密码错误的时候，清除前面已经输入的数据，重新输入。EN键的功能是确认输入的密码。F1是管理模式切换键，当用户不小心三次输入密码都没有正确，键盘被锁定，这个时候就可以启动管理模式，使用管理员的密码来开门。F2是用来进入