基于單片機的智能駕駛監控系統電路設計

　　通過(guò)對當前汽車(chē)超載危害的分析，完成汽車(chē)超載監控系統的設計。以MCS251 單片機為核心，進(jìn)行了該系統的硬件電路設計。實(shí)現了對車(chē)載客人數的檢測、分析處理以及結果顯示。系統能夠較好的完成客車(chē)超載的預警提示，并對超載情況進(jìn)行相關(guān)控制。本系統由前端的檢測模塊、單片機系統、控制模塊等部分組成。檢測模塊的主要功能是對上下車(chē)人數進(jìn)行統計。單片機系統主要對乘客人數分析處理，同時(shí)對控制模塊進(jìn)行信號控制?？刂颇K用于對當前車(chē)內乘客數進(jìn)行顯示，當超載時(shí)通過(guò)蜂鳴器報警，并通過(guò)繼電器對客車(chē)執行鎖定。

　　檢測模塊電路設計

　　檢測模塊的電路組成如圖2 所示，由運動(dòng)方向識別傳感器和互鎖電路組成。運動(dòng)方向識別傳感器由紅外線(xiàn)發(fā)射管，光電三極管組成，由CD4013 組成的雙穩態(tài)電路組成方向識別互鎖電路，以便在實(shí)際應用中起到一定的抗干擾作用。系統的前端檢測部分利用兩組紅外線(xiàn)發(fā)射接收對管，安裝于車(chē)門(mén)的兩側，用于判斷乘客上、下車(chē)，并用來(lái)向單片機系統送出計數信號。當車(chē)門(mén)打開(kāi)時(shí)，系統開(kāi)啟；當有人上車(chē)時(shí)，紅外線(xiàn)傳感器檢測上車(chē)人數，單片機系統實(shí)現對人數加計數，并通過(guò)L ED 數碼管顯示；當有人下車(chē)時(shí)，單片機實(shí)現減計數，并通過(guò)L ED 數碼管顯示。

　　圖2 檢測電路模塊

　　紅外線(xiàn)傳感器指能夠發(fā)射紅外線(xiàn)和接收紅外線(xiàn)的器件。紅外線(xiàn)傳感器根據其機理不同可以分為被動(dòng)型紅外線(xiàn)傳感器和主動(dòng)型傳感器。其中主動(dòng)型紅外線(xiàn)傳感器，包括紅外發(fā)射管和紅外接收傳感器，這2 種傳感器配套使用可組成一個(gè)完整的紅外線(xiàn)檢測、遙控系統，這類(lèi)傳感器也稱(chēng)光探測型感器本系統使用了其中的紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管來(lái)檢測判斷客車(chē)載客人數。

　　控制模塊電路設計

　　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。