基于單片機的智能型客車(chē)超載監控系統設計

2. 2 單片機系統

單片機系統主要用來(lái)實(shí)現對上、下車(chē)人數的加、減計數。單片機系統的設計中，考慮到系統中的程序量和數據量較少，需要的I/ O 口資源也相對較少，AT2MEL 公司的A T89C51 芯片的資源就能很好的滿(mǎn)足系統的需求，所以在系統設計中采用了MCS251 系列單片機AT89C51 芯片的最小系統來(lái)實(shí)現。AT89C51 是A TMEL 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能的8 位CMOS微處理器芯片，與工業(yè)標準的8051 指令集及引腳分布相兼容，片內有4KB 的E2PROM ,允許在線(xiàn)編程。

2. 3 控制模塊電路

控制模塊利用在單片機內預先設定載客人數，當上車(chē)人數超過(guò)此設定值時(shí)，單片機便通過(guò)繼電器控制客車(chē)的電子打火器，鎖定客車(chē)執行機構，使客車(chē)無(wú)法啟動(dòng)，并以L(fǎng) ED 顯示當前人數，同時(shí)通過(guò)蜂鳴器發(fā)出報警。

制模塊電路電路組成如圖3 所示，包括L ED 數碼管顯示電路、報警電路和汽車(chē)執行鎖定電路。在數碼管顯示電路設計中，將待顯示數據轉換為BCD 碼輸出，經(jīng)過(guò)共陰極數碼管譯碼驅動(dòng)器74LS48 將BCD 碼轉換成七段碼送給數碼管顯示。報警電路比較簡(jiǎn)單，當超載時(shí)，系統通過(guò)軟件控制蜂鳴器實(shí)現報警。

圖3 控制模塊電路

對汽車(chē)的鎖定電路中繼電器選用J RX13F 型12V直流常閉繼電器，其常閉觸頭接在汽車(chē)的高壓回路中。

當打開(kāi)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)（即點(diǎn)火開(kāi)關(guān)） 時(shí)，由于P2. 5 口處于低電平，所以繼電器不動(dòng)作，對汽車(chē)正常工作沒(méi)有影響。

當車(chē)內人數超過(guò)預定人數，即超載時(shí)，單片機系統向P2. 5 送高電平，繼電器動(dòng)作，其常閉觸頭斷開(kāi)，切斷汽車(chē)的高壓回路，駕駛員無(wú)法啟動(dòng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機。當車(chē)內人數恢復到預定人數以下時(shí)，單片機系統再次送低電平到P2. 5 口，繼電器動(dòng)作，其常閉觸頭閉合，汽車(chē)又恢復正常的啟動(dòng)，從而有效地限制了客車(chē)的超載行為。

3 系統軟件的設計與實(shí)現

按照整體方案的設計思想，系統程序框圖如圖4所示。首先初始化系統，包括設置堆棧指針、設置定時(shí)器計數初值、設置定時(shí)器工作方式、設置中斷允許控制。將通用寄存器清零，用來(lái)存放車(chē)內當前的乘客人數，其中一個(gè)單元存放預定客車(chē)能乘載的最大乘客數，然后將寄存器中存放的當前車(chē)內乘客數放入累加器中，通過(guò)比較指令和單元的內容比較，判斷當前車(chē)內人數是否達到預定人數如果當前車(chē)內人數小于預定人數，則繼續對車(chē)內人數進(jìn)行判斷。如果當前車(chē)內人數大于預定人數，則跳轉到報警，使蜂鳴器報警，同時(shí)使繼電器動(dòng)作，斷開(kāi)汽車(chē)電子點(diǎn)火器。

圖4 程序框圖

程序還實(shí)現了對車(chē)內人數的實(shí)時(shí)顯示。對當前車(chē)內人數進(jìn)行循環(huán)判斷，當車(chē)內人數小于預定人數時(shí)，要隨時(shí)清除報警程序，使繼電器的常閉觸頭閉合，以便汽車(chē)能再次正常啟動(dòng)。在顯示子程序中，主要實(shí)現的是將外部中斷所產(chǎn)生的計數值， 由十六進(jìn)制轉換為8 位BCD 碼，然后進(jìn)行顯示。

4 結語(yǔ)

本文通過(guò)對客車(chē)人數的檢測和計算，較好的完成了客車(chē)超載的預警提示。系統運行穩定、可靠、快速、準確，結果能夠實(shí)時(shí)顯示，且具有抗干擾能力強、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。