長(zhǎng)途客車(chē)無(wú)人為干涉防超載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文)報(bào)告(論文)題目： 長(zhǎng)途客車(chē)無(wú)人為干涉防超載系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 作者所在系部： 機(jī)電工程 作者所在專(zhuān)業(yè)： 車(chē)輛工程 作者所在班級(jí)： B13142 作 者 姓 名 ： 鄧人豪 作 者 學(xué) 號(hào) ： 201322421 指導(dǎo)教師姓名： 孟立新 完 成 時(shí) 間 ： 2017年5月30日 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文摘 要針對(duì)客車(chē)超載所引起的的事故頻發(fā)，而開(kāi)發(fā)的在無(wú)人為干涉狀態(tài)下防止客車(chē)超載的一套系統(tǒng)。因?yàn)殡S著現(xiàn)今日常生活質(zhì)量的顯著提高，汽車(chē)在我們生活中已經(jīng)變得毫不起眼了，但由其引發(fā)的交通問(wèn)題我們卻不得不重視。而在這些交通問(wèn)題中超載所引起的事故占到相當(dāng)一部分比例，但其實(shí)這些都是可以避免的。本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可以有效的控制客車(chē)的上車(chē)人數(shù)，防止司機(jī)拉客超載，從而減少因超載引發(fā)事故的頻率。通過(guò)各方面文獻(xiàn)和書(shū)籍的查閱，確定了本系統(tǒng)的基本構(gòu)成，以紅外傳感器和單片機(jī)結(jié)合所組成的一套控制系統(tǒng)。通過(guò)紅外傳感器檢測(cè)到的信息，傳送到單片機(jī)，然后單片機(jī)數(shù)據(jù)處理，當(dāng)人數(shù)達(dá)到某一值時(shí)，控制汽車(chē)電源。從而達(dá)到防超載的目的。關(guān)鍵詞：防超載 無(wú)人為干涉 客車(chē) 監(jiān)控AbstractFor the frequent accidents caused by overloading, and development a system under the state without human intervention to prevent bus overload.Because as the quality of our daily life has improved significantly, cars have become commonplace in our lives, but we have to pay attention to the problems that cause them.These traffic problems account for a significant proportion of accidents, but they can be avoided.This system can effective control of passenger train number, prevent driver soliciting overload,and reducing because of overload caused the frequency of the accident.Through the review of literature and books, the basic structure of this system is determined, and the system of infrared sensor and single chip machine is the main system.Using infrared sensors to detect the number of cars and the data processing of the single chip, control the car power supply when the number reaches a certain value. Thus the purpose of preventing overload is achieved.Keywords: Prevent overload Without human interventionPassenger car monitoring 目 錄摘 要IAbstractII第1章 緒論1 1.1課題背景1 1.1.1 課題應(yīng)用情況3 1.1.2課題意義3 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀3 1.3課題的目的和意義3 1.4本次設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容4第2章系統(tǒng)設(shè)計(jì)5 2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案5 2.1.1 設(shè)計(jì)思路.5 2.1.2 基本參數(shù)及主要硬件.5 2.1.3 整體結(jié)構(gòu).5第3章 硬件電路設(shè)計(jì)6 3.1 單片機(jī)選擇.6 3.2 紅外傳感器.7 3.3 晶振電路.7 3.4 復(fù)位電路.8 3.5 蜂鳴器.9 3.6 數(shù)碼顯示管電路.9 3.7 初始值設(shè)置.11 3.8 上拉電路.11 3.9 繼電器.12 3.10 系統(tǒng)電路圖.12第4章 軟件設(shè)計(jì)14 4.1 數(shù)碼管顯示程序設(shè)計(jì)14 4.2 單片機(jī)計(jì)數(shù)器程序設(shè)計(jì)15 4.3 軟件編程15總 結(jié)16致 謝17參考文獻(xiàn)18II第1章 緒論1.1課題背景近些年，我國(guó)汽車(chē)行業(yè)行業(yè)發(fā)展急速，公路的建設(shè)和汽車(chē)工業(yè)齊頭并進(jìn),快速且穩(wěn)定的發(fā)展著。直到2015年底數(shù)據(jù)顯示：全國(guó)公路通車(chē)總里程已達(dá)457萬(wàn)km,其中高速公路總里程占到12萬(wàn)km。同時(shí),汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)也十分的興旺。2009-2015 年，中國(guó)汽車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量快速增長(zhǎng)，2009年汽車(chē)銷(xiāo)量1385萬(wàn)輛，而到2015 年汽車(chē)銷(xiāo)量接近2500 萬(wàn)輛，發(fā)展相當(dāng)迅速。與之相對(duì)應(yīng)，中國(guó)汽車(chē)保有量也持續(xù)增長(zhǎng)，從2009年的0.51 億輛達(dá)到2016年的1.93億輛，年復(fù)合增長(zhǎng)率約11,4%。如果繼續(xù)按照當(dāng)前的勢(shì)頭增長(zhǎng)下去，那么預(yù)計(jì)等到2020年的時(shí)候，我國(guó)汽車(chē)的保有量將會(huì)突破2.5億輛。1汽車(chē)行業(yè)發(fā)展如此迅猛，一起到來(lái)的各種問(wèn)題也會(huì)就出現(xiàn)了，比如說(shuō)能源問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題、交通問(wèn)題等等。所以當(dāng)前最大且最要緊的問(wèn)題是怎樣去步步為營(yíng)的去解決掉這些問(wèn)題。而本次研究中我們待解決的問(wèn)題，正是由于汽車(chē)行業(yè)發(fā)展迅速而引起的交通問(wèn)題。由超載引起的交通事故占了很大的比例，基于這一點(diǎn)背景，本次課題正是研究無(wú)人為干涉下的防超載問(wèn)題。2005-2015年我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量圖1-12009-2016年我國(guó)汽車(chē)保有量圖1-2道路交通事故各原因所占比例圖1-31.1.1課題應(yīng)用情況 這種系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)非常少見(jiàn)，或者說(shuō)并沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用在我們?nèi)粘３俗拈L(zhǎng)途客車(chē)上。公路上汽車(chē)超載從來(lái)都是一個(gè)世界性難題，并不是每個(gè)人都會(huì)做到遵守規(guī)則。就連許多的發(fā)達(dá)國(guó)家例如美國(guó)，當(dāng)處在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期的時(shí)候，都遇到過(guò)嚴(yán)重超限超載的問(wèn)題，而且當(dāng)它的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)得到一定的發(fā)展的時(shí)候，這樣的問(wèn)題也還是沒(méi)有得到解決。所以我們?cè)谶@方面的研究更要積極，不能滯后。1.1.2課題意義這是針對(duì)客車(chē)超載所引起的的事故頻發(fā)，而開(kāi)發(fā)的在無(wú)人為干涉狀態(tài)下防止客車(chē)超載的一套系統(tǒng)。這套系統(tǒng)可以有效的控制客車(chē)的上車(chē)人數(shù)，防止司機(jī)拉客超載，從而減少因超載引發(fā)事故的頻率。這套系統(tǒng)可以大大節(jié)省不必要浪費(fèi)的人力資源，在檢測(cè)到超載后，會(huì)切斷汽車(chē)電源，汽車(chē)無(wú)法啟動(dòng)。這種系統(tǒng)非常適用于缺少人為監(jiān)管的鄉(xiāng)鎮(zhèn)上的長(zhǎng)途客車(chē)。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀這種系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)非常少見(jiàn)，或者說(shuō)并沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用在我們?nèi)粘３俗拈L(zhǎng)途客車(chē)上。公路上汽車(chē)超載從來(lái)都是一個(gè)世界性難題，并不是每個(gè)人都會(huì)做到遵守規(guī)則。就連許多的發(fā)達(dá)國(guó)家例如美國(guó)，當(dāng)處在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期的時(shí)候，都遇到過(guò)嚴(yán)重超限超載的問(wèn)題，而且當(dāng)它的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)得到一定的發(fā)展的時(shí)候，這樣的問(wèn)題也還是沒(méi)有得到解決。對(duì)于客車(chē)超載方面檢測(cè)系統(tǒng)而言，基于單片機(jī)的智能監(jiān)控防超載系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用可能比較多，用紅外線傳感器，或者熱敏電阻來(lái)檢測(cè)上下車(chē)人數(shù)，然后把數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)判斷是否超載，如果超載，則把控制信號(hào)發(fā)出傳遞給相應(yīng)的控制系統(tǒng)，做出響應(yīng)。客車(chē)超載檢測(cè)技術(shù)在這幾年內(nèi)發(fā)展日益成熟，但如今最常用的方法就是上訴的利用紅外線傳感器和單片機(jī)系統(tǒng)組成的檢測(cè)系統(tǒng)。這種技術(shù)要裝到每輛行駛的客車(chē)上，需要比較大的成本，而且隨著車(chē)輛的更換也要重新安裝。2我認(rèn)為未來(lái)發(fā)展不但會(huì)在車(chē)輛上普及這種檢測(cè)系統(tǒng)，而且更傾向于在道路上安裝能到檢測(cè)過(guò)往車(chē)輛是否超載的監(jiān)控系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)不用隨著車(chē)輛的更換而更換，可以固定下來(lái)并能良好地保護(hù)檢測(cè)系統(tǒng)，從而在節(jié)省人力資源的情況下實(shí)現(xiàn)檢測(cè)車(chē)輛是否超載。按照如今科技水平發(fā)展的腳步繼續(xù)走下去，長(zhǎng)途客車(chē)無(wú)人為干涉超載系統(tǒng)的技術(shù)會(huì)更成熟且可靠，我相信我們會(huì)找到更智能或更簡(jiǎn)潔而高效的手段，來(lái)監(jiān)控汽車(chē)，防止汽車(chē)出現(xiàn)超載的情況。1.3課題的目的和意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我了解了許多東西，比如我們國(guó)家的交通現(xiàn)狀，以及各種事故頻發(fā)的原因，至少我在今后的生活中肯定會(huì)遵守交通規(guī)則。而本次課題的目的更是希望減少由超載引起的交通事故。1.4本次設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：以紅外傳感器為主體信息處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：以單片機(jī)為主體顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：以數(shù)碼顯示管呈現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：接入蜂鳴器控制處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：通過(guò)單片機(jī)給出的信號(hào)控制繼電器做出響應(yīng)整體電路的設(shè)計(jì)以及軟件部分本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是研究怎樣通過(guò)以紅外傳感器和單片機(jī)結(jié)合的方式，使長(zhǎng)途客車(chē)的上車(chē)人數(shù)限制在某一數(shù)值，當(dāng)汽車(chē)超載時(shí)，做出及時(shí)且安全的反應(yīng)。從而減少因超載所引起的的事故的頻率。第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案對(duì)于本次長(zhǎng)途客車(chē)無(wú)人為干涉防超載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，先做出一個(gè)大體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。針對(duì)設(shè)計(jì)要求，做出完成各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案。2.1.1 設(shè)計(jì)思路本次設(shè)計(jì)要求在無(wú)人為干涉下，防止長(zhǎng)途客車(chē)超載導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。現(xiàn)大體思路如下，設(shè)定一數(shù)值為客車(chē)的總上車(chē)人數(shù)，上車(chē)和下車(chē)處分別安裝紅外計(jì)數(shù)傳感器，當(dāng)傳感器探測(cè)到有人上車(chē)則一人計(jì)數(shù)器加1。當(dāng)傳感器探測(cè)到有人下車(chē)則下車(chē)一人計(jì)數(shù)器減1。如果計(jì)數(shù)器的數(shù)值小于我們之前所好設(shè)定的數(shù)值時(shí)，繼電器斷開(kāi)，電源裝置接通，客車(chē)啟動(dòng)。如果計(jì)數(shù)器的數(shù)值大于等于我們之前所設(shè)定好的數(shù)值時(shí)，繼電器閉合，電源裝置切斷，客車(chē)無(wú)法啟動(dòng)。2.1.2 基本參數(shù)及主要硬件客車(chē)上車(chē)人數(shù)（包括司機(jī)）可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定紅外線光電傳感器AT89C52單片機(jī)四位共陰數(shù)碼管蜂鳴器電磁繼電器若干其他電器元件2.1.3 整體結(jié)構(gòu)圖2-1第3章 硬件電路設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)選擇單片機(jī)是將中央處理單元CPU、可讀寫(xiě)RAM和只可讀ROM的程序存儲(chǔ)器、并行和串行I/O口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、系統(tǒng)時(shí)鐘電路及系統(tǒng)總線集成在一片硅片上的微型計(jì)算機(jī)。3單片機(jī)分為兩類(lèi)：通用型、專(zhuān)用型。通用型是將可開(kāi)發(fā)的存儲(chǔ)器、I/O口以及各種的外圍部件全部提供給用戶，用戶可以根據(jù)自身的需求，以單片機(jī)為中心，外接電路或者是一些其他的電子設(shè)備，構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)來(lái)滿足各種需求。而專(zhuān)用型單片機(jī)是指為專(zhuān)為某種作用而專(zhuān)門(mén)研發(fā)的單片機(jī)，這種單片機(jī)在用途上比較單一。單片機(jī)從出現(xiàn)到現(xiàn)在為止，更新的很快，短短時(shí)間經(jīng)過(guò)了四大階段的發(fā)展。又由于其功能齊全、安全可靠，簡(jiǎn)單方便、體積小嵌入容易，單片機(jī)在人民的生活中應(yīng)用非常的廣泛。在自動(dòng)化領(lǐng)域、電子產(chǎn)品、通信設(shè)備、各種終端，單片機(jī)都起到了十分大的作用。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，選擇單片機(jī)AT89C52。AT89C52單片機(jī)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)的MCS-51系列單片機(jī)并沒(méi)有太大的區(qū)別，同樣的具有40是個(gè)引腳，以及實(shí)現(xiàn)各種功能的特殊引腳。它采用的是8位通用微處理器，具有8K可擦寫(xiě)ROM更易于編程切2支持在線編程，256bytes內(nèi)部RAM。AT89C52多了一個(gè)計(jì)時(shí)器T2，它是一個(gè)16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，其工作方式由特殊功能寄存器T2CON的C/T2 位選擇。因此AT89C52具有3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0、T1和T2。下圖為AT89C52引腳圖。 圖3-13.2 紅外傳感器紅外傳感器選擇熱釋電紅外傳感器。熱釋電傳感器通過(guò)熱電元件檢測(cè)出區(qū)域內(nèi)是否有人存在，再通過(guò)內(nèi)部電路輸出電平信號(hào)。當(dāng)有人通過(guò)時(shí)，輸出高電平。沒(méi)有人通過(guò)時(shí)，輸出低電平。熱釋電紅外傳感器輸出的信號(hào)范圍通常在2V以上，所以當(dāng)接在單片機(jī)上時(shí)，有時(shí)需要通過(guò)放大電路將輸出信號(hào)放大4。熱釋電紅外傳感器是通過(guò)特殊的材料感應(yīng)到紅外輻射然后把它轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。它可以抵抗由各種外界環(huán)境帶來(lái)的特殊影響，比較靈敏而且探測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確率高，它的功耗也比較低。所以選用這種傳感器，作為客車(chē)防超載系統(tǒng)的檢測(cè)模塊5。本次設(shè)計(jì)紅外傳感器探頭為兩個(gè)，一個(gè)負(fù)責(zé)上車(chē)加數(shù)，另一個(gè)負(fù)責(zé)下車(chē)減數(shù)。紅外傳感器結(jié)構(gòu)及其原理如下圖所示：圖3-23.3 晶振電路晶振電路也就是時(shí)鐘電路，單片機(jī)想要嚴(yán)格的按照指令運(yùn)行，就必須要有時(shí)鐘電路來(lái)提供時(shí)鐘信號(hào)。由于晶振具有的特殊性質(zhì)，所以時(shí)鐘電路一般由晶振和其他元件構(gòu)成。晶振是用來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的，通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)來(lái)控制電路工作。以MCS-51系列單片機(jī)為例：?jiǎn)纹瑱C(jī)12個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行一條指令，沒(méi)有這個(gè)時(shí)鐘，單片機(jī)就運(yùn)行不起來(lái)，就沒(méi)有辦法定時(shí)和進(jìn)行與時(shí)間有關(guān)的操作。時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生有兩種方式：一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式如下圖，自激振蕩器整個(gè)電路接在兩個(gè)時(shí)鐘引腳上，1為輸入，2為輸出。晶體振蕩頻率12MHz。還有一種是外部時(shí)鐘電路，外部時(shí)鐘源接在輸入時(shí)鐘引腳上，輸出時(shí)鐘引腳則懸空。圖3-33.4 復(fù)位電路 復(fù)位是指將單片機(jī)的操作進(jìn)行初始化設(shè)置。復(fù)位電路的有四種：微分型、積分型、比較器型還有就是看門(mén)狗型。復(fù)位電路支持著單片機(jī)系統(tǒng)中的電路穩(wěn)定工作，它在單片機(jī)系統(tǒng)中是不可缺少的一環(huán)。復(fù)位的方法有兩種：一種是上電自動(dòng)復(fù)位，通過(guò)外電路給電容充電加到復(fù)位引腳上一個(gè)高電平信號(hào)，信號(hào)隨充電進(jìn)程回落。還有一種是按鍵手動(dòng)復(fù)位，如下圖所示，C取值10F，R取值10K。AT89C52手動(dòng)復(fù)位時(shí)，人為在復(fù)位端施加一個(gè)高電平，使電容C充電，10K電阻上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)高電位電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后，C充滿，10K電阻上電流降為0，電壓變?yōu)榱?，使得單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。操作的時(shí)候按下K1，C放電，在10K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。圖3-43.5 蜂鳴器 當(dāng)單片機(jī)經(jīng)過(guò)處理紅外傳感器的信號(hào)而大于等于初始值時(shí)，輸出有效的信號(hào)到與T1引腳相接的蜂鳴器，使得蜂鳴器報(bào)警。在這里使用5V蜂鳴器。如圖所示：圖3-53.6 數(shù)碼顯示管電路本次設(shè)計(jì)采用四位共陰數(shù)碼管。數(shù)碼顯示管是半導(dǎo)體發(fā)光元件，基本構(gòu)成為發(fā)光二極管。它的原理是由7條管芯為條形的發(fā)光二極管組成7段式半導(dǎo)體數(shù)碼管，數(shù)碼管可以顯示0，1，2，3，4，5，6，7，8，9十個(gè)數(shù)字，通過(guò)點(diǎn)亮相應(yīng)發(fā)光二極管來(lái)排列形成相應(yīng)的數(shù)字。LED數(shù)碼管要顯示BCD碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需要有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的譯碼器，該譯碼器不但要完全成譯碼功能，還要有相當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)能力。數(shù)碼管可以按照段數(shù)的多少劃分為七段數(shù)碼管、八段數(shù)碼管。七段數(shù)碼管比八段數(shù)碼管少一個(gè)發(fā)光二極管單元，其實(shí)就是少了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示的位置；還可以按照按發(fā)光二極管的連接方式分成共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)是區(qū)別于共陽(yáng)極的，因?yàn)楣碴帢O是將發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極，所以稱為共陰極數(shù)碼管。8共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極接到地線上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。通過(guò)所有被點(diǎn)亮的數(shù)碼管，來(lái)組成相應(yīng)的數(shù)字，以此達(dá)到顯示數(shù)字的目的。共陰數(shù)碼管引腳如下圖所示 圖3-6 下圖為共陰數(shù)碼管在單片機(jī)上外接的電路圖。 圖3-73.7 初始值設(shè)置 如下圖所示，K1為報(bào)警設(shè)置鍵，K6為增加鍵，K7為減小鍵，K8為清零鍵。在使用這個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候，我們先需要根據(jù)長(zhǎng)途客車(chē)的實(shí)際情況來(lái)為它的人數(shù)設(shè)置一個(gè)上限。通過(guò)以下按鈕可以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的加減，該數(shù)值會(huì)在數(shù)碼顯示管上顯示。K8可以將數(shù)值清零。而這些其實(shí)是依靠軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)指令的。 圖3-83.8 上拉電阻上拉是將一個(gè)不明確或不穩(wěn)定的信號(hào)通過(guò)一個(gè)電阻，將其鉗位在了高電平，電阻也起限制電流作用。將電源高電平引出的電阻接到輸出端，用來(lái)解決總線驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)提供電流。如果輸出電流比較大，輸出的電平就會(huì)降低，就可以用上拉電阻提供電流分量， 把電平“拉高”。當(dāng)然管子按需要，工作在線性范圍的上拉電阻不能太小。當(dāng)然也會(huì)用這個(gè)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)門(mén)電路電平的匹配。9圖3-93.9 繼電器繼電器作為一種電子控制元件，它可以控制別的元件或電路，來(lái)達(dá)到各種各樣的需求或目的。它也能作為被控制的元件，在系統(tǒng)或電路中起到相應(yīng)的作用。繼電器在自動(dòng)控制電路中使用得非常的廣泛，很多控制或者操作都是通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它本質(zhì)上是用較小的電信號(hào)去控制較大的電信號(hào)的一種自動(dòng)電子元件。在這里我們選用單刀雙擲的電磁繼電器。通過(guò)單片機(jī)輸出的有效電平信號(hào)，電磁繼電器中的線圈會(huì)產(chǎn)生電磁效應(yīng)，從而吸引銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)吸合達(dá)到控制電路的目的。10如圖，當(dāng)單片機(jī)的有效信號(hào)從DE輸入，電磁鐵會(huì)吸引銜鐵，BC連通，否則AB連通。 圖3-10 圖3-113.10 系統(tǒng)電路圖 系統(tǒng)電路圖是由畫(huà)圖軟件Protel99se所畫(huà)。由一個(gè)AT89C52單片機(jī)、兩個(gè)紅外傳感器插座、復(fù)位電路、晶振電路、穩(wěn)定電壓電源、共陰數(shù)碼顯示管、蜂鳴器、上拉電阻、若干按鈕以及其他一些元件構(gòu)成。如圖，為整個(gè)系統(tǒng)的原理電路圖。圖3-11 第4章 軟件設(shè)計(jì)4.1 數(shù)碼管顯示程序設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的數(shù)碼管顯示程序，用途是提供數(shù)字的顯示，能夠在單片機(jī)進(jìn)行加減計(jì)數(shù)工作時(shí)，為我們顯示提供準(zhǔn)確的數(shù)字，完成顯示電路。下圖為程序流程圖。圖4-14.2 單片機(jī)計(jì)數(shù)器程序設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)器程序，主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)于上下車(chē)人數(shù)的的計(jì)數(shù)，在計(jì)數(shù)電路中兩個(gè)端口連接紅外傳感器，通過(guò)紅外傳感器的探測(cè)結(jié)果，一個(gè)端口接受信號(hào)，計(jì)數(shù)器加1。另一個(gè)端口接受信號(hào)后，計(jì)數(shù)器減1。這樣能夠更可靠的實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器功能。而且另外添加一個(gè)按鍵用于對(duì)計(jì)數(shù)的清零設(shè)置。4.3 軟件編程C語(yǔ)言是現(xiàn)在非常常用的一種編程語(yǔ)言，它具有高級(jí)語(yǔ)言的功能，又有機(jī)器語(yǔ)言的一些特征，既可用來(lái)編寫(xiě)系統(tǒng)軟件，又可用來(lái)編寫(xiě)應(yīng)用軟件。C語(yǔ)言具有通用性，在不同的單片機(jī)之間容易移植。Keil C軟件是現(xiàn)在最主流的用于MCS-51系列單片機(jī)的編程軟件，所以可以采用Keil C來(lái)進(jìn)行編程?？?結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是長(zhǎng)途客車(chē)無(wú)人為干涉防超載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在選題之初，我就對(duì)于這個(gè)題目很感興趣，因?yàn)樵诔醺咧械臅r(shí)候，我就因?yàn)槌d這個(gè)問(wèn)題十分惱火。我每周都要乘坐客車(chē)去鄰縣上學(xué)，而在途中司機(jī)與售票員隨意拉客只要過(guò)道有位置就會(huì)接著拉客上車(chē)，導(dǎo)致車(chē)廂擁堵不堪。這也是我選擇這個(gè)題目的原因。這種行為是非常危險(xiǎn)的，因?yàn)槊枯v客車(chē)的客容量在設(shè)計(jì)之初就設(shè)計(jì)好的，是經(jīng)過(guò)各種計(jì)算和測(cè)試的，在客車(chē)超載時(shí)也許沒(méi)發(fā)生什么事，但實(shí)際上對(duì)車(chē)子各方面都會(huì)產(chǎn)生影響。比如，車(chē)輛磨損增大，超員超載增加了車(chē)輛的負(fù)荷量，導(dǎo)致油耗加大，氣缸、離合器片、車(chē)架、鋼板彈簧片斷裂等機(jī)械磨損加劇，影響車(chē)輛安全操作性能，減少車(chē)子使用壽命。還會(huì)影響司機(jī)的駕駛操作，也有可能損壞道路。所以說(shuō)這種情況下，發(fā)生的交通事故都不能算作意外，而是各方面危險(xiǎn)因素集合所導(dǎo)致的結(jié)果。設(shè)計(jì)中，我先就實(shí)現(xiàn)對(duì)于客車(chē)的監(jiān)控粗?jǐn)M了幾種辦法，有測(cè)重法，紅外傳感器，還有熱成像動(dòng)態(tài)捕捉，最終選擇了用紅外傳感器來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)，因?yàn)樗?jiǎn)潔，成本相比較低，而且就我自身的能力來(lái)說(shuō)更容易實(shí)現(xiàn)。當(dāng)選定檢測(cè)方法后， 開(kāi)始考慮信息處理模塊，最終選擇AT89C52單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這一部分的過(guò)程中，其實(shí)遇到了比較多的問(wèn)題，因?yàn)閱纹瑱C(jī)雖然是我們主修過(guò)的科目，但其實(shí)我們學(xué)習(xí)得比不深入。在這個(gè)過(guò)程中我學(xué)到了很多，更加深入的了解了單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理。整個(gè)系統(tǒng)是通過(guò)兩個(gè)紅外傳感器感應(yīng)是否有人通過(guò)，一個(gè)加數(shù)一個(gè)減數(shù)，將信號(hào)傳遞給單片機(jī)，而我們可以通過(guò)設(shè)定初始值，當(dāng)紅外傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)處理，如果小于初始值，則輸出低電平，蜂鳴器不響，繼電器處于斷開(kāi)狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)可以點(diǎn)火啟動(dòng)。如果大于等于初始值，則輸出高電平，蜂鳴器報(bào)警，繼電器處于閉合狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)不可以點(diǎn)火啟動(dòng)。當(dāng)然，我的設(shè)計(jì)比較粗淺，且各方面也存在不少問(wèn)題，不過(guò)我很高興自己經(jīng)歷了這個(gè)過(guò)程。我們國(guó)家在超載這部分確實(shí)存在不少問(wèn)題，尤其是農(nóng)村城鎮(zhèn)區(qū)域，因?yàn)樗麄円庾R(shí)不到問(wèn)題的嚴(yán)重性，所以我們應(yīng)該通過(guò)這種強(qiáng)制性的方式，來(lái)減少因超載引起的交通事故，減少慘劇發(fā)生。而且我相信，隨之科學(xué)的發(fā)展技術(shù)手段的多樣化，我們能實(shí)現(xiàn)用更精準(zhǔn)快速簡(jiǎn)潔的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于超載的限制。致 謝在今天，準(zhǔn)備了半年時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于全部做完，心情很復(fù)雜，有開(kāi)心高興，也有悲傷不舍。高興是十幾年的讀書(shū)生涯終于結(jié)束，可以奔向一個(gè)全新的不一樣的生活，為自己這十幾年的讀書(shū)生涯畫(huà)上完美的句號(hào)。悲傷也是這十幾年的讀書(shū)生涯終于結(jié)束了，在這十幾年里，有這太多的回憶，青春就這樣走過(guò)我卻只能回望不能再來(lái)。在這次的設(shè)計(jì)中我遇到了很多的問(wèn)題，但在指導(dǎo)老師孟立新教授的幫助下，一一解決，不僅是孟老師還有我周?chē)耐瑢W(xué)室友也給予了我很大的幫助和鼓勵(lì)，所以我在這里向他們表示由衷的感謝，謝謝他們的支持也希望他們?cè)诮窈笊詈凸ぷ髦心苷业阶约合矚g的生活和工作。最后，也感謝我的學(xué)校北華航天工業(yè)學(xué)院，大學(xué)四年過(guò)得很開(kāi)心也很充實(shí)。還有車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)的所有老師對(duì)于我們的教育和關(guān)心。謝謝。參考文獻(xiàn)1 2017-2022年中國(guó)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及投資戰(zhàn)略研究中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)，20162 張羽鵬 王開(kāi)福紅外計(jì)數(shù)在測(cè)速中的應(yīng)用J紅外技術(shù)，2008，（11）：664-6663 張毅剛彭喜元單片機(jī)原理及應(yīng)用M北京：高等教育出版社，20094 趙繼文何玉彬傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計(jì)M北京：科學(xué)出版社，20075 楊清梅孫建民傳感器與測(cè)試技術(shù)M哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社2005：41-446 蔡振江. 單片機(jī)原理及應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版社, 2011. 7 劉煥平.童一帆.單片機(jī)原理與接口技術(shù)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2007.8 施隆照 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