基于单片机的客车超载监控系统的制作方法
【专利摘要】基于单片机的客车超载监控系统,包括单片机、压力传感器、扬声器、显示屏。继电器、扬声器、显示屏分别与单片机电连接；红外对管连接计数信号处理电路后与单片机连接；压力传感器连接A/D转换芯片后与单片机连接。本实用新型可自动监控客车内乘客人数，并通过液晶显示屏实时显示。当客车内人数大于预定值出现超载时，系统声光报警，同时通过继电器关闭客车的启动装置阻止客车运行；当客车内人数小于预定值时，解除声光报警和启动装置的锁定，客车可正常运行，可大大减少因超载而发生的交通事故，使乘客生命财产安全得到保障。该系统成本低、易实现、经济实用，超载时能自动控制汽车的启动，具有很好的商业价值，可大范围推广。
【专利说明】
基于单片机的客车超载监控系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及监控技术领域，特别涉及一种基于单片机的客车超载监控系统。
【背景技术】
[0002]随着生活水平的不断提高，人们外出打工、探亲、旅游的人数越来越多，尤其是节假日，而与此相关的公路客运(长途客车，旅游客车等)的运力却没有相应增加，致使超载现象频频出现。目前，它已成为一个严重影响交通运输环境和社会经济可持续发展的社会问题。客车超载对国家的公路设施和客运市场造成了不良影响，也影响车辆本身和车辆的驾驶、控制，容易引发事故，给国家和百姓带来重大的经济损失和感情伤害。目前，国家虽然出台了一系列的政策法规来制止客车超载，在采取行政监督管理的同时，通过科学技术手段来消除客车超载的现象有着极其重要的意义和实用性。因此，有必要设计一种能自动检测并准确、直观地反应载客人数的防超载系统，客车防超载系统技术在生活领域有着广阔的应用前景。
[0003]20世纪，几乎所有的国家都存在客车超载运输的现象，据调查，美国和德国的货运汽车中客车超载的数量在50%左右，而情况稍好的日本也达到20%。为此，各个国家都开始对客车的超载系统展开研究，欧盟、日本等国家早在20世纪70年代就开始以立法的形式在部分客运车辆及货车上强制安装使用超载检测系统。在我国处于研究中的有:客车智能门禁防超载系统，智能防超载安全信息识别系统，智能型随机检测客车超载系统，公路超载超限检测控制系统等的研究。经分析，这些方法在将来是可行，但是就目前我国的经济情况来看，这些方法不能很快被广泛推广应用。而传统的利用一个压力传感器或是摄像仪或是红外热感应作为防超载系统的又不能准确、直观的显示载客人数，为了能尽快的解决严重的超载问题，就必须寻求成本低、易实现、实用的解决方案。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种成本低、易实现、经济实用的客车超载监控系统，能准确直观的显示载客人数，在超载时能自动报警并控制汽车的启动。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:基于单片机的客车超载监控系统，包括单片机、压力传感器、扬声器、显示屏。继电器、扬声器、显示屏分别与单片机电连接;红外对管连接计数信号处理电路后与单片机连接;压力传感器连接A/D转换芯片后与单片机连接。
[0006]单片机选用AT89C51，由电源、复位、晶振、EA=I组成；压力传感器MPX4250监测压力，A/D转换芯片ADC0832实现模数转换，显示屏选用IXD1602实现数字显示。
[0007]两对红外对管检测乘客经过车门的上下动作，第一对红外对管安放在车门第一台阶踏板上方1.2米高处，第二对红外对管安放在第三台阶踏板上方0.6米高处;第一套压力传感器安放在车门第二台阶踏板处，第二套压力传感器安放在第三台阶踏板处;压力传感器输出的信号由方向识别电路进行处理，判断乘客上、下车动作并计数。
[0008]采用蜂鸣器作为声报警的发声元件;单片机AT89C51连接继电器的控制端，经过三极管驱动继电器工作，继电器常开触点的输出端接黄色发光二极管，常闭触点的输出端接红色发光二极管，通过继电器的内部开关在常闭触点和常开触点之间的切换来控制客车发动机的电子点火装置。
[0009]本实用新型具有以下积极效果:本客车超载监控系统安装在汽车内，由红外对管检测乘客经过车门动作，由方向识别电路对压力传感器输出信号进行处理，判断乘客上、下车动作并计数。通过判断乘客是上车还是下车，确定乘客的最终人数来判断其是否超载。设计时考虑了能适应不同车种的需要，操作简单，维护方便，价格低廉、功耗低等特点。该系统具有实时显示及报警功能，让乘客及驾驶员直观的了解车内载员情况，在出现超载时有声音预警以提醒乘客及驾驶人员。该系统成本低、易实现、经济实用，在超载现象发生时能自动控制汽车的启动。具有很好的商业价值，可大范围快速推广。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型系统框图；
[0011]图2为乘客上、下车示意图；
[0012]图3为方向识别电路；
[0013]图4为光电传感器电路；
[0014]图5为报警电路；
[0015]图6为继电器锁定电路。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步详细阐述:
[0017]图1所示是客车超载监控系统结构示意图，本系统由单片机最小系统、红外对管以及计数信号处理电路、压力传感器、报警器与继电器、液晶显示电路组成。硬件包括单片机AT89C51、压力传感器MPX4250、A/D转换芯片ADC0832和显示模块LCD1602等元器件。继电器、扬声器、液晶显示屏分别与单片机电连接;红外对管连接计数信号处理电路后与单片机连接;压力传感器连接A/D转换芯片后与单片机连接。
[0018]图2所示是乘客上、下车示意图，图3为方向识别电路；
[0019]公路客运汽车的超载是由其是否超过核载人数来判断的，通过采集客运汽车上、下车人数的方法可以判断其是否超载。由于公路客运汽车在营运过程中，乘客上、下人数是不断变化的，所以本系统必需准确判断乘客是上车还是下车并进行统计。
[0020]本监控系统乘客上、下车人数的判断及统计具体设计如下:
[0021]客车车门处有三个台阶，分别设为A、B、C，其中A代表第一个台阶，B代表第二个台阶，C代表第三个台阶。将第一对红外对管安放在A台阶离踏板1.2米高(身高不超过一米的小孩不计数)处的地方;第二对红外对管安放在C台阶离踏板0.6米高的地方;第一套压力传感器安放在B台阶踏板处，第二套压力传感器安放在C台阶踏板处。在正常情况下，如果A处的红外对管先被触发，接着B处的压力传感器被触发，C处的红外对管被触发时，说明乘客是上车;相反，C处的红外对管先被触发，接着B处的压力传感器被触发，A处的红外对管后被触发时，说明乘客是下车。在非正常情况下，比如一些不法分子故意用手单独挡住A或C或者两个同时挡住时，继电器开始工作，选通C处的压力传感器进入工作状态。在这种情况下，如果B处的压力传感器先被触发，然后C处的压力传感器再被触发，说明有乘客上车;相反，如果C处的压力传感器先被触发，然后B处的压力传感器被触发，说明有乘客下车。通过对乘客上、下车的判断和对车内的人数进行统计，可判断客车是否超载。
[0022]采用单片机为核心的监控系统可以统计客车内乘客人数，并通过液晶显示器实时显示。当客车出现超载时，系统进行声光报警。同时通过继电器关闭客车的启动装置来阻止超载客车的运行。反之，当超载解除后，声光报警被解除，系统也相应解除对客车的锁定，客车可正常运行，从而达到监控客车超载的要求。
[0023]图4所示为光电传感器电路，用光敏电阻设计模拟红外传感器，当没有乘客经过时，由于光照强电阻很小，三极管基极电压很小三极管处于关断状态，继电器不动作A端处于高电平；当有乘客经过时，会遮挡光照，光敏电阻阻值增大，三极管基极电压增大，三极管处于导通状态，继电器动作A端处于低电平。
[0024]图5所示为报警电路，当客车内乘客人数超过预置数值时，超载监测系统将会发出报警。采用蜂鸣器作为声报警的发声元件。当超载现象发生时，由单片机发出高电平指令，用三极管驱动蜂鸣器工作，调用延时子程序使蜂鸣器发出IKHZ的音频信号。当人数小于预置数值时，单片机发出低电平指令，蜂鸣器不工作发光二极管不发光，即报警取消。
[0025]图6所示为继电器锁定电路，当客车超载时，为了阻止客车超载行驶，常常采用切断客车发动机的电子点火装置的方法。单片机AT89C51连接继电器的控制端，经过三极管驱动继电器工作，继电器常开触点的输出端接黄色发光二极管，常闭触点的输出端接红色发光二极管。发光二极管是用来识别继电器是否动作的光指示信号，当继电器内部开关在常开触点时黄色二极管发光，表示客车的启动装置可以正常运行；当客车超载时由单片机控制继电器动作，使内部开关置于常闭触点，此时红色发光二极管亮，红色发光二极管点亮表示客车已被锁定无法正常运行。
[0026]以上所述，本实用新型的【具体实施方式】只是用于详细说明技术方案，不限定本实用新型的保护范围，任何不经过创造性劳动做出的变化或等效替换，都被本实用新型所涵至
ΠΠ O
【主权项】
1.基于单片机的客车超载监控系统，包括单片机、压力传感器、扬声器、显示屏，继电器、扬声器、显示屏分别与单片机电连接;两对红外对管连接计数信号处理电路后与单片机连接；其特征在于，两套压力传感器连接A/D转换芯片后与单片机连接；单片机选用AT89C51，压力传感器选用MPX4250，A/D转换芯片选用ADC0832实现模数转换，显示屏的显示模块选用LCD1602实现数字显示；单片机连接继电器的控制端，经过三极管驱动继电器工作，继电器常开触点的输出端接黄色发光二极管，常闭触点的输出端接红色发光二极管，通过继电器的内部开关在常闭触点和常开触点之间的切换来控制客车发动机的电子点火装置。2.根据权利要求1所述的基于单片机的客车超载监控系统，其特征是，两个红外对管检测乘客经过车门动作，第一对红外对管安放在车门第一台阶踏板上方1.2米高处，第二对红外对管安放在第三台阶踏板上方0.6米高处;第一套压力传感器安放在车门第二台阶踏板处，第二套压力传感器安放在第三台阶踏板处;压力传感器输出的信号由方向识别电路进行处理，判断乘客上、下车动作并计数。
【文档编号】B60K28/08GK205440121SQ201620136508
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】尹进田, 刘丽
【申请人】邵阳学院