基于单片机的智能型客车超载监控系统设计

　　超载的车辆容易发生事故，而客车一旦发生事故，极易诱发群死群伤特大恶性事故。给国家、群众带来了重大的损失和伤害。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。

　　本系统的主要目的是通过对上、下车人数的检测，来了解客车的载客人数。然后在单片机中判断客车是否超载，同时进行对客车的控制以及报警。

　　1 系统组成结构

　　本系统由前端的检测模块、单片机系统、控制模块等部分组成。系统设计框图如图1 所示。检测模块的主要功能是对上下车人数进行统计。单片机系统主要对乘客人数分析处理，同时对控制模块进行信号控制。

　　控制模块用于对当前车内乘客数进行显示，当超载时通过蜂鸣器报警，并通过继电器对客车执行锁定。 

　　图1 系统设计框图

　　2 系统硬件的设计与实现

　　硬件电路的设计是整个系统设计的核心内容。系统的硬件设计，主要包括检测模块电路、单片机系统、控制模块电路。

　　2. 1 检测模块电路

　　检测模块的电路组成如图2 所示，由运动方向识别传感器和互锁电路组成。运动方向识别传感器由红外线发射管，光电三极管组成，由CD4013 组成的双稳态电路组成方向识别互锁电路，以便在实际应用中起到一定的抗干扰作用。

　　系统的前端检测部分利用两组红外线发射接收对管，安装于车门的两侧，用于判断乘客上、下车，并用来向单片机系统送出计数信号。当车门打开时，系统开启；当有人上车时，红外线传感器检测上车人数，单片机系统实现对人数加计数，并通过L ED 数码管显示；当有人下车时，单片机实现减计数，并通过L ED 数码管显示。 

　　图2 检测电路模块

　　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2 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二极管来检测判断客车载客人数。 

　　2. 2 单片机系统

　　单片机系统主要用来实现对上、下车人数的加、减计数。单片机系统的设计中，考虑到系统中的程序量和数据量较少，需要的I/ O 口资源也相对较少，AT2MEL 公司的A T89C51 芯片的资源就能很好的满足系统的需求，所以在系统设计中采用了MCS251 系列单片机AT89C51 芯片的最小系统来实现。AT89C51 是A TMEL 公司生产的一种低功耗、高性能的8 位CMOS微处理器芯片，与工业标准的8051 指令集及引脚分布相兼容，片内有4KB 的E2PROM ,允许在线编程。

　　2. 3 控制模块电路

　　控制模块利用在单片机内预先设定载客人数，当上车人数超过此设定值时，单片机便通过继电器控制客车的电子打火器，锁定客车执行机构，使客车无法启动，并以L ED 显示当前人数，同时通过蜂鸣器发出报警。