《基于STC89C52单片机的公交车乘客下车安全检测系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于STC89C52单片机的公交车乘客下车安全检测系统（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录摘要IAbstractII第一章引言- 1 -1.1本设计的背景和意义- 1 -1.2本设计所采用的方法的确定- 1 -1.2.1各类车的安全车速调查- 1 -1.2.2测量方法的选择- 2 -第二章检测系统硬件部分- 4 -2.1机械结构设计- 4 -2.2.1总电路原理图- 4 -2.2.2 STC89C52单片机引脚说明- 5 -2.4显示模块- 9 -2.5报警模块- 9 -2.6超声波模块设计- 10 -第三章检测系统软件部分- 11 -3.1报警器部分流程图- 11 -3.2超声波测速流程图- 12 -第四章Proteus仿真- 13 -4.1仿真模型的建立- 13 -4.2仿
2、真结果分析- 15 -第五章系统试制与调试- 16 -5.1系统功能分析- 16 -5.2 系统误差分析- 16 -5.3实物- 16 -第六章总结- 18 -参考文献- 19 -致谢- 20 -附录- 21 -摘要木文详细介绍了一种“基于STC89C52单片机的公交车乘客下车安全检测系统”该系统是以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用两次不同时间发射超声波与反射回波时间差来测量待测物体的速度。也就是我们所认识的时差法。有效解决了由于视线的遮挡导致无法得知后方有移动物体过来，从而受伤。本系统安装和使用很方便,价格比较便宜,并可与红外接近开关配合的使用,因此有较广阔的应用前景。论文概述了：超声
3、波检测的目的与意义，介绍了超声传感器的工作机理及特性,介绍了STC89C52单片机的情况，并且进行了仿真模拟，以及实物的制作与调试。关键词： 时差法； STC89C52 ；超声波检测系统 AbstractThis paperintroducesaC52 MCUbuspassengerssafety detectionSystem onthe system isempty Gasultrasonic propagation velocityto determine conditions,using twodifferent timeof ultrasonic transmittingand ec
4、hotime differencetomeasurethe velocity of an object.That is our understanding of the time difference method.To effectively solvetheblock line of sighttothe rearoverthatmoving objects,thus the injured.This system is convenientto install and use,cheap price,and can bematchedwithinfrared proximityswitc
5、h,and it has broad application prospects.This paper outlines thepurpose and significance ofthe ultrasonicdetection,andintroducesthe working principle and characteristicsof ultrasonic sensor,STC89C52 MCU was introduced,and thesimulation is conducted,and the manufacture and debugging ofreal.Keywords:S
6、TC89C52;time difference method;ultrasonicdetection system II第一章引言1.1本设计的背景和意义首先，作为城市交通运输工具的主要形式之一的公交车，已成为人们生活中所不可或缺的角色。由于国家大力推广节能、环保交通工具的使用，同时限制机动摩托车在市区范围内的行驶，电动摩托车和电动单车的数量与日俱增，导致城市道路变得拥挤，致使出现很多难以避免的人为交通事故。其次，通过观察每年交通事故引发原因和事故类型统计，可以看出公交车在停靠公交站牌附近时，与电动车之间的交通事故发生频率较高。事故产生的原因多集中在乘客上下车时，尤其集中在每天的上下班高峰期，
7、由于未观察到公交车内侧行驶过来的电动车辆，或者电动车辆并未察觉到突然或者迅速下车的乘客，造成了下车乘客与电动车辆的冲撞，加剧了上下班高峰期的交通拥挤，为此发生很多不该发生的人员伤亡和财产损失。最后加上以单片机为核心的应用正在的不断地走向深入，同时带动传统控制的检测的日新月益。然而完全针对公交车乘客下车安全的检测装置基本没有，基于单片机的公交车乘客下车安全的报警和检测装置在生活中的应用还未出现，通过运用其他类似报警产品解决该问题，不具备较好的适应性和针对性，报警和检测的算法和范围存在差异性，不利于人们出行交通的交通安全，给人们交通出行生活留下了不小的隐患，进行新型公交车乘客下车安全检测装置的研制
8、迫在眉睫。本课题利用最简单、方便的方法，科学有效的帮助和保护人民的日常生活及其生命安全。具有可观的实用意义。1.2本设计所采用的方法的确定1.2.1各类车的安全车速调查根据我自己去交通部门的了解：世界冠军 牙买加 博尔特百米赛跑时间972；自行车速度在每小时15公里左右；摩托车每小时20公里；国家规定电动自行车最高车速应不大于20km/h；汽车的安全速度是40公里/小时。由上面可以得出人正常情况下的速度是小于车辆的行驶速度的。所以采用速度来分辨人与车辆是一种最简单的方法.当然我们可以发现车辆在行驶速度大于一定值会使得车辆及时及时制动，但是由于惯性会向前行驶，从而导致撞伤人。所以进一步说明了速度
9、的重要性。在交通部门那边以及我自己的经验，我们发现每个路段的速度不一样，所以本设计在设置速度值上加了块可以随时随地调整的按键。1.2.2测量方法的选择红外检测技术是利用红外线的物理性质来进行测量的技术。红外线又称红外光，它具有反射、折射等性质。任何物质，只要它本身具有高于绝对零度的温度，都能辐射红外线。因为红外线传感器测量时不用跟被测物体接触，所以不存在摩擦，因此有灵敏度高，响应快的优点【5】。但是它也有它的缺点，如下图：检测类型优点缺点主动式(1)检测目标后所得信息大（2）受光线影响较小其检测原理和微波雷达检测器类似易被电子狗类仪器检测到被动式（1）仪器本身并不发射能量，而是检测目标发射能量
10、，因此不易被电子仪器检测到（2）可以测量流量、占有率和车辆存在信息其检测过程易受到天气影响从而造成测量不准确表1-2-1红外测量缺点感线圈检测技术 线圈中的线圈自感和线圈与车辆间互感起直接作用。分为，自感：环形线圈的自感的大小取决于线圈的周长、环绕的面积、匝数及周围的介质情况。当车辆进入环形线圈时，改变了线圈周围的介质的情况，铁磁车体使导磁率增加，从而自感量增加。互感：环形的线圈被加上了交变电流，在其周围产生了交变的电磁场当铁磁性的车体进入环形线圈时，车体内就会产生涡流。此涡流会损耗环形的线圈产生的电磁能，即此涡流产生的磁场与原磁场的方向相反，对环形线圈的磁场具有去磁作用，因此，会使环形线圈的
11、电感量减少。很显然对于我们情景下是不符合的，加上它安装维护麻烦，不能检测行人，较小车辆检测困难【5】。因此不适合本课题。激光检测方法光测速仪是采用激光测距的原理。激光测距，是通过对被测物体发射的激光光束，并接收该激光光束的反射波，记录该时间的差，来确定被测物体与测试点的距离。激光测速是对被测物体进行两次有特定的时间间隔的激光测距，取得在该一时段内被测物体的移动的距离，从而得到该被测物体的移动速度。但是鉴于激光测速的原理，激光光束必须要瞄准垂直与激光光束的平面反射点，又由于被测车辆距离太远、且处于移动状态，或者车体平面不大，而导致执勤警员的工作强度很大、很易疲劳【5】。超声检测技术地主要是利用超
12、声波测距原理：通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离了。这与雷达测距原理相似。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。（超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2）。如果在一定时间内在发射一条一样的声波，再测得一个距离，利用这个次的结果的差除以设定的时间，就可以得到该物体的速度。这方法简单方便，加上容易买到相应的硬件【5】。最后综合考虑经济、时间还有自己本身的实力决定采用超
13、声波来作为测速方法。第二章检测系统硬件部分2.1机械结构设计 图2-1机械结构示意图1、太阳能电池控制器，2、单晶硅太阳能电池组件，3、显示液晶屏，4、车内报警灯，5、初始值设置和复位键盘，6、车外报警灯，7、24V蓄电池以及单片机控制器，8、电源模块，9、红外避障模块。1和2主要是在有阳光情况下采用环保节能的太阳能，将其转化成电能然后储存在7蓄电池中。当整个装置开始运作时候蓄电池直接给单片机供电，其他模块则通过8电源模块供电。本设计有两个要点一是提醒车内乘客，因为在车内人多，声音有时候无法提醒，所以加上了4车内报警灯，为了保证乘客可以注意到，我则放在下车面左边跟人保持一定高度。二是提醒后方车
14、辆的司机，所以也加了6车外报警灯.因此考虑到接线的复杂和经济成本问题，我画出简易的机械结构图提供参考。2.2本课题硬件设计2.2.1总电路原理图报警器的设计将传感器测量的车速信号送入传感器电路，得到一个信号，送入单片机记数。得到的数值通过与单片机内部设定值相比较。如果超过了键盘输入的最大值则可判断汽车速度较快有碰撞的危险，然后通过蜂鸣器报警提示以及指示灯的闪烁提示。该系统由电源电路、时钟电路、复位电路、速度显示电路、按键电路、键盘（设定报警车速值）、报警电路、HC-SR04 超声波模块和控制单片机组成。如图所示 图2-2总电路原理图2.2.2 STC89C52单片机引脚说明本检测系统采用STC
15、89C52单片机作为控制核心。STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。图2-3 STC89C52 主电源引脚（2根）VCC(Pin40)：电源输入，接5V电源图2-4电源输入GND(Pin20)：接地线 图2-5接地线 外接晶振引脚（2根）XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端 图2-6外接晶振控制引脚（4根）RST/VPP(Pin9)：复位的引脚，如果出现2个机器周期的高电平就使单片机复位。ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号 图2-
