客车超载智能检测系统的设计
廖梅花
【摘 ?要】论文设计了一款基于STC89C52的客车超载智能检测系统，该系统可以自行设置客车载客极限值，通过识别电路对车内人员进行统计，并通过数码管实时显示当前乘客的数量。当客车人数超过设置的乘客数量时，系统立即发出警报，并锁定客车的启动装置，只有客车人数低于设置的乘客数量后，才能正常启动客车，从而有效避免超載现象的发生。
【Abstract】This paper designs a intelligent detection system for bus overload based on STC89C52. The system can set the passenger limit value of the bus by itself， count the personnel in the bus through the identification circuit， and display the number of current passengers through the digital tube in real time. When the number of passengers in the bus exceeds the set number of passengers， the system will give an alarm immediately and lock the starting device of the bus. Only when the number of passengers in the bus is lower than the set number of passengers can the bus be started normally， thus effectively avoiding the occurrence of overload phenomenon.
【关键词】客车超载;STC89C52单片机;智能检测
【Keywords】bus overload; STC89C52 MCU; intelligent detection
【中图分类号】U495 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文献标志码】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章编号】1673-1069（2020）09-0168-02
1 引言
随着国家的发展，人们的生活质量越来越好，人们乘车出行的情况也越来越多，在法定节日尤为明显，而人们出行首选的交通工具客车，却没有与之对应的运输能力，超载现象在客车上已经习以为常，客车超载则导致车祸发生概率上升，客车超载会严重影响车辆本身的正常行驶，容易造成安全事故[1，2]。
国内外应用单片机设计客车超载检测系统比较多，用红外发射器或者热敏电阻以及重力传感器来检测客车人数。兰州工业学院与汽车工程学院共同研发的客车超载检测系统，通过红外传感器对乘客上、下车人数进行统计。如果发生超载，蜂鸣器将发出警报，为防止红外传感器因其他干扰而导致误判，该设计还采用了重力传感器，当两个传感器同时输出信号时，单片机才会进行计数。现在最常用的方法是使用人体热释电传感器来检测人数，但因为这套系统安装到每辆车上需要的成本过高、材料过多，且每次更换车辆都需重新安装，并不值得推广。未来会更倾向于在道路上安装对来往车辆进行检测的监控系统，无须随着车辆更换而更换，更能节约材料和成本。
本文以SCT89C52单片机作为核心部件实现对超载情况的检测，系统能够实时检测乘客的上、下车情况，根据此统计车厢内的乘客数量，并将其实时显示在显示器中。如果检测到人员超载，则能够及时报警，同时，将车辆的启动装置锁定，由此避免车辆的行驶。
2 客车超载智能检测系统的硬件设计
客车超载检测系统用于检测人员的超载情况，需要对上、下车的乘客进行检测，并将采集到的信息传输到单片机中进行处理。对车上人数进行计算，计算出来的乘客人数可由LED进行显示。当乘客人数超过设置好的客车可搭载最大人数后，则系统将发出警报，同时，关闭客车的启动装置，防止客车继续行驶。检测的方法对于该系统来说十分关键，只有对车内人数进行准确的判断，由此能够有效降低车辆超载可能引发的安全事故。
本系统主要由单片机最小系统、功能语言模块和喇叭构成的报警电路、红外收发对管和双D触发器构成的检测电路、按键电路、数码管显示电路及继电器控制电路几部分构成，系统的总体设计原理框图如图1所示。
2.1 检测电路
检测电路采用反射式红外传感器，其中集成了接收器与发射器，在探测到存在障碍物时，输出端输出低电平，因此，在乘客进入车门后会形成一个特定的脉冲信号，基于对脉冲信号的检测就完成了对乘客上、下车的检测。
2.2 按键电路
键盘属于处理芯片计算机的关键器件，如果只有键盘扫描、读取键盘两个状态无法满足正常的要求，因此，需要结合日常应用中的各种操作来设计对应的键盘电路。结合超载检测系统的应用要求，本系统采用独立按键设计，客车可搭载的最大人数可以通过增加、减少和设置人数上限三个按键进行手动设置。
2.3 单片机最小系统
单片机最小系统是整个系统的核心部分，本系统选择STC89C52单片机芯片完成对客车超载的检测。
2.4 数码管显示电路
由采用四位共阳极的数码管构成本系统的显示电路，如果发光二极管阴极属于低电平，则发光二极管點亮，可以显示对应的信息。如果需要实现多位LED显示，则同时需要段选线与位选线，其中位选线与对显示的LED进行控制，段选线可以对显示的字符进行控制。本系统采用动态显示方案，实现两位LED动态显示，在显示之前需要设置好客车可搭载最大人数，当进入检测阶段后实时显示当前客车内人数。
2.5 报警电路
报警电路由功放和喇叭组成，如果乘客的数量超过了设定的阈值，则需要通过报警的方式提示，此过程中主要利用了报警模块，需要其能够发挥正常的检测与报警功能。在报警方式上主要采用了语音提醒的方式。一旦检测到乘客的数量高于阈值，则通过语音报警的方式提示。在本系统中采用BY8301模块，其中含有多个接口，可以驱动3W的喇叭，能够有效完成语音播报的功能。
2.6 继电器控制电路
在系统设计过程中考虑到乘客的安全性，一旦发现乘客超载，则要求车辆无法继续行驶，一般使用关闭客车启动装置的方法。本系统采用继电器元件，一旦出现超载，单片机控制继电器内部开关以锁定车辆;如果继电器内部开关吸合至常闭触点，则二极管保持发光状态，说明车辆可以正常行驶。
基于单片机的客车超载智能检测系统的电路原理图如图2所示。
3 客车超载智能检测系统的软件设计
软件部分设计主要基于模块化的设计理念实现，各个模块之间的独立性较高，在扩展和升级时的工作量较小，显著降低了维护管理的成本和压力。同时，某个模块在维护过程中不会影响到其他功能的使用，整个系统的具体执行流程如图3所示。
4 结论
本文设计了一种基于SCT89C52的客车超载智能检测系统，该系统使用反射式红外传感器检测乘客的上、下车情况，根据识别电路统计出车厢内的乘客数量，并通过LED数码实时显示乘客数量。一旦检测到人员超载，则立即报警，并锁定车辆的启动装置。只有当报警解除之后，车辆才能正常启动，该系统的应用有助于提升客车行驶的安全性。
【参考文献】
【1】颜振轩.浅谈智能型客车超载检测系统的设计[J].科技经济导刊，2019，27（01）：24-26.
【2】石文昭，樊建强.智能型客车超载检测系统的设计[J].中国新通信，2016，18（24）：71-72
