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1、毕 业 设 计（论 文）论文题目：反超载系统设计毕业设计（论文）任务书题目： 反超载系统设计 任务与要求：以AT89c51单片机为核心。通过红外线发射式传感器，方向识别电路，报警电路，锁定电路设计然后由单片机对检测到的数据进行分析处理，同时检测到的结果会由LED显示出来，如果客车超载，扬声器先进行报警，而后由继电器切断汽车的打火装置，从而最终实现对超载情况进行相关控制。时间： 2013 年1 月 4 日 至 2013年4月25 日 共15周教 学 点： 学生： 学 号：专业：指导单位或教研室：指导教师： 职 称：毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 容执 行 情 况指导教师签 字2013.1
2、.4-2013.1.14查找资料，选题2013.1.15-2013.2.7完成论文的初稿2013.2.8-2013.2.28完成论文二稿的写作2013.3.1-2013.3.18完成论文的终稿与格式修改2013.3.19-2013.4.10定稿，打印论文，做好答辩的准备2013.4.11-2013.4.25论文答辩教师对进度计划实施情况总评 签名 年 月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。 / 摘 要针对当前客车超载不断引发重大事故，设计了一种客车超载监控系统。本设计以AT89c51单片机为核心。通过红外线发射式传感器，方向识别电路，报警电路，锁定电路设计然后由单片机对检测到的数据进行分析
3、处理，同时检测到的结果会由LED显示出来，如果客车超载，扬声器先进行报警，而后由继电器切断汽车的打火装置，从而最终实现对超载情况进行相关控制。本设计共分两大部分硬件系统设计和软件系统设计。硬件部分利用红外传感器和方向识别电路将乘客的上，下车情况进行检测和判断并输入单片机系统。经过单片机系统处理的数据送LED显示，声光报警电路由蜂鸣器和发光二级管组成，用继电器实现对客车启动装置的锁定。软件部分用汇编语言进行编程，采用模块化设计思想。该系统通过调试后能够较好的完成客车超载的预警提示，并对超载情况进行相关控制。关键词：客车、超载、监控、单片机AbstractIn view of the curren
4、t bus overload continues to cause major accidents, design a carriage overload monitor system. This design uses AT89c51 microcontroller as the core. Through the sensor of infrared emission, direction identifying circuit, alarm circuit, locking circuit design then the MCU to detect data analysis and p
5、rocessing, and the detected results are displayed by the LED, if the bus overload, the speaker first alarm, then by the relay to cut off the ignition device of automobile, and thereby achieve relative to control overload.This design is divided into two parts of hardware system and software system de
6、sign. The hardware part uses the infrared sensor and direction identification circuit will passengers on and off, to detect and judge and input system. After data processing system to send LED display, sound and light alarm circuit comprises a buzzer and light-emitting tube two, realize the locking
7、bus starting device for relay. The software is programmed with assembly language, uses the modular design thought. The system through debugging can better complete carriage overload warning prompt, and related control of overload.Keywords: bus、overload、monitoring、microcontroller 目录第一章绪言1第二章系统的整体结构2第
8、一节系统的组成2第二节系统的原理2第三章系统硬件的设计3第一节系统硬件总体的组成与检测模块电路3第二节单片机模块电路6第三节控制模块电路与数码管显示电路设计9第四节报警电路设计10第五节继电器控制电路设计12第四章系统软件的设计13第一节系统软件的整体设计13第二节程序设计13结束语15辞16参考文献17第一章 绪言随着生活水平的不断提高，人们外出打工、探亲、旅游的人数越来越多，尤其是节假日，而与此相关的公路客运（长途客车，旅游客车等）的运力却没有相应增加，致使超员现象频频出现。目前，它已成为一个严重影响交通运输环境和社会经济可持续发展的社会问题。客车超载对国家的公路设施和客运市场造成了不良影
9、响，也影响车辆本事和车辆的驾驶、控制，容易引发事故，给国家和百姓带来重大的经济损失和感情伤害。目前,国家出台了一系列的政策法规来制止客车超载,各地政府也制定了相关的制度来对客车超载进行管理。虽然这在一定程度上减少了客车的超载现象,但在节假日和农忙等客流高峰期,超载现象还是屡禁不止。因此,在采取行政监督管理的同时,通过科学技术的手段来消除客车超载的现象也有着极其重要的意义和实用性。本系统通过红外线发射接收对管来实现对人数的检测，然后再由单片机组成的中央处理单元中对客车的人数进行分析，以判断客车是否超载，如果超载，可通过扬声器报警发出警告，同时通过继电器控制电路对发动机进行锁定以抑制事故的发生，减
10、少国家和人民群众的损失和伤害。第二章 系统的整体结构第一节 系统的组成本系统简单的来说由三个部分组成，前端的检测模块，单片机模块，控制模块。系统的总体设计框架可由图1所示。检测模块的主要功能是通过两组红外线发射接收对管来判断旅客上车的人数和下车的人数。从而对客车上的人数进行统计。而单片机系统主要是对乘客的人数分析处理，同时把分析的结果输出给控制模块以实现对它的控制。LED显示模块用于对当前的车乘客人数进行显示，当超载时 通过扬声器报警，并通过继电器对客车执行锁定。 图2-1 系统设计框图第二节 系统的原理系统由两组红外线发射接收对管来实现对上车人员的检测。两组红外线发射接收对管把收集到的信息传
11、递给单片机系统，也就是本系统的中央处理单元，单片机系统实现对人数的加计数和减计数，并把这些信息转化为BCD码通过LED数码管显示出来。同时单片机系统还通过比较指令和预先设定单元的容比较，判断当前车人数是否达到预定人数，如果当前车人数小于预定人数，则继续对车人数进行判断，如果当前车人数大于预定人数，则启动扬声器报警电路，实现对人们的警告，如果在数分钟后人数还是大于预定人数则由继电器控制电路对汽车发电机进行锁定，如果人数减少到小于预定人数的数值时，则解除对汽车发动机的锁定，使汽车继续运行。第三章 系统硬件的设计第一节 系统硬件总体的组成与检测模块电路硬件电路的设计是整个系统设计的核心容。由系统的功
12、能模块决定了本系统主要包括三个部分的设计：检测模块的设计，单片机模块的设计，以与控制模块电路的设计。该部分的设计采用两组红外线发射接收对管，安装在客车的车门处的适当位置，根据乘客经过车门时遮挡两个红外线发射接收对管发出的红外线的不同时序，通过单片机判断乘客是上车还是下车。该部分的硬件电路设计总体电路图如图3-1所示。 图3-1检测电路模块在图3-1的电路中，F1AF4A是用CMOS集成的六反相放大器CD4069组成的放大滤波部分电路；ICA是CD4013构成的CMOS双D触发器，Y1A、Y2A是CD4081四个2输入端与门，这两部分与4069输出的两路传感器检测信号进行逻辑运算，最后在Y1A和
13、Y2A的输出端输出合适的电平信号，分别送至AT89C51单片机的T0脚和T1脚（即计数器0和计数器1的时钟输入端）。两个传感器的安装位置之间要有一定的距离（30cm50cm之间），当无人经过传感器时（以下用E1和E2表示传感器），红外线二极管发出的红外线照射不到光电三极管上，送给单片机的信号一直是不变的低电平，系统不会计数。当有人上车时，先遮挡住E1，则E1的红外线二级管发出的光照射在人身上，反射到受光三极管上，电路中的A1点产生一个高电平信号，经过放大滤波，逻辑运算最后在A3端输出一个低电平信号。随后人体全部遮挡E1和E2，然后是离开E1遮挡住E2，最后离开。由此类推在整个上车的过程中A3点
14、的电平是高低变化的，即一个上车脉冲信号，送至单片机的STATUS寄存器进行加计数，而此时B3点的输出状态是不变的。具体的检测方法和脉冲产生的时序如3-2图，图3-4所示。图3-2为人走动的方向图3-3 各图4 各点时序波图表3-1 人上车时各点逻辑关系传感器工作状态A1B1A2B2A3B31无人上车0000002遮挡E11010003遮挡E1,E21111104遮挡E20101005人离去000000当人下车的时候则是把这个遮挡的顺序反过来，B3点产生的脉冲时序是相反的，信号送至单片机的STATUS寄存器进行减计数，单片机即可通过程序模拟把车厢的实际人数计算出来并寄存在寄存器中。红外线传感器指能够发射红外线和接收红外线的器件。红外线传感器根据其机理不同可以分为被动型红外线传感器和主动型传感器。其中主动型红外线传感器,包括红外发射管和红外接收传感器,这两种传感器配套使用可组成一个完整的红外线检测、遥控系统,这类传感器也称光探测型感器本系统使用了其中的红外发射二极管和红外接收三极管来检测判断客车载客人数。CD4013是CMOS双D触发器，部集成了两个性能一样，引脚独立(电源共用)的D触发器，采用14引脚双列直插塑料封装，是目前设计开发电子电路的一种常用器件，它的使用相当灵活方便且易掌握，受到许多电子爱好者的喜爱。C
