基于單片機(jī)的智能駕駛監(jiān)控系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　通過(guò)對(duì)當(dāng)前汽車(chē)超載危害的分析，完成汽車(chē)超載監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。以MCS251 單片機(jī)為核心，進(jìn)行了該系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)載客人數(shù)的檢測(cè)、分析處理以及結(jié)果顯示。系統(tǒng)能夠較好的完成客車(chē)超載的預(yù)警提示，并對(duì)超載情況進(jìn)行相關(guān)控制。本系統(tǒng)由前端的檢測(cè)模塊、單片機(jī)系統(tǒng)、控制模塊等部分組成。檢測(cè)模塊的主要功能是對(duì)上下車(chē)人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。單片機(jī)系統(tǒng)主要對(duì)乘客人數(shù)分析處理，同時(shí)對(duì)控制模塊進(jìn)行信號(hào)控制?？刂颇K用于對(duì)當(dāng)前車(chē)內(nèi)乘客數(shù)進(jìn)行顯示，當(dāng)超載時(shí)通過(guò)蜂鳴器報(bào)警，并通過(guò)繼電器對(duì)客車(chē)執(zhí)行鎖定。

　　檢測(cè)模塊電路設(shè)計(jì)

　　檢測(cè)模塊的電路組成如圖2 所示，由運(yùn)動(dòng)方向識(shí)別傳感器和互鎖電路組成。運(yùn)動(dòng)方向識(shí)別傳感器由紅外線發(fā)射管，光電三極管組成，由CD4013 組成的雙穩(wěn)態(tài)電路組成方向識(shí)別互鎖電路，以便在實(shí)際應(yīng)用中起到一定的抗干擾作用。系統(tǒng)的前端檢測(cè)部分利用兩組紅外線發(fā)射接收對(duì)管，安裝于車(chē)門(mén)的兩側(cè)，用于判斷乘客上、下車(chē)，并用來(lái)向單片機(jī)系統(tǒng)送出計(jì)數(shù)信號(hào)。當(dāng)車(chē)門(mén)打開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)開(kāi)啟；當(dāng)有人上車(chē)時(shí)，紅外線傳感器檢測(cè)上車(chē)人數(shù)，單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)人數(shù)加計(jì)數(shù)，并通過(guò)L ED 數(shù)碼管顯示；當(dāng)有人下車(chē)時(shí)，單片機(jī)實(shí)現(xiàn)減計(jì)數(shù)，并通過(guò)L ED 數(shù)碼管顯示。

　　圖2 檢測(cè)電路模塊

　　紅外線傳感器指能夠發(fā)射紅外線和接收紅外線的器件。紅外線傳感器根據(jù)其機(jī)理不同可以分為被動(dòng)型紅外線傳感器和主動(dòng)型傳感器。其中主動(dòng)型紅外線傳感器，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)完整的紅外線檢測(cè)、遙控系統(tǒng)，這類傳感器也稱光探測(cè)型感器本系統(tǒng)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(cè)判斷客車(chē)載客人數(shù)。

　　控制模塊電路設(shè)計(jì)

　　控制模塊利用在單片機(jī)內(nèi)預(yù)先設(shè)定載客人數(shù)，當(dāng)上車(chē)人數(shù)超過(guò)此設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)便通過(guò)繼電器控制客車(chē)的電子打火器，鎖定客車(chē)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使客車(chē)無(wú)法啟動(dòng)，并以L ED 顯示當(dāng)前人數(shù)，同時(shí)通過(guò)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警。制模塊電路電路組成如圖3 所示，包括L ED 數(shù)碼管顯示電路、報(bào)警電路和汽車(chē)執(zhí)行鎖定電路。在數(shù)碼管顯示電路設(shè)計(jì)中，將待顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為BCD 碼輸出，經(jīng)過(guò)共陰極數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器74LS48 將BCD 碼轉(zhuǎn)換成七段碼送給數(shù)碼管顯示。報(bào)警電路比較簡(jiǎn)單，當(dāng)超載時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)軟件控制蜂鳴器實(shí)現(xiàn)報(bào)警。

　　圖3 控制模塊電路

　　對(duì)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(dāng)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(duì)汽車(chē)正常工作沒(méi)有影響。當(dāng)車(chē)內(nèi)人數(shù)超過(guò)預(yù)定人數(shù)，即超載時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)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(jī)。當(dāng)車(chē)內(nèi)人數(shù)恢復(fù)到預(yù)定人數(shù)以下時(shí)，單片機(jī)系統(tǒng)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(fù)正常的啟動(dòng)，從而有效地限制了客車(chē)的超載行為。