长途客车防超载控制系统的设计.doc

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.............................29致谢.....................................................................................................................................31IV1绪论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,致使超员现象频频出现。这也是当前对交通运输行业带来严重影响的社会性问题之一。从交通秩序的常态化运转的层面上来看,客车超员超载不但对交通的秩序造成影响,同时还对整个交通运输行业的市场发展起到了制约,市场中相互之间的恶性竞争愈演愈烈,驾乘人员不能按照规定履行运输的职责和义务,安全事故也随之而来,最终给社会治安的稳定构成威胁。而从车辆的性能与操作系统的安全性上来看,超员超载给车辆本身带来的影响要远大于社会效益,车胎、轮毂、制动、转向等机动功能都在超负荷运转中大打折扣,由此引发的交通事故,将会直接带来不可估量的经济损失,人们乘车时的人身安全更是得不到保障,已[1]经被社会各界人士所关注。在很早以前我们国家就从政策法规上给出了一系列的治理措施与严格的规定,但这些法规在实际运用中却并没有起到应有的效果。尤其是在一些人流量相对集中的重大节假日[2]当中,超载超员更是成了客车营运者的利益追求。针对这样的现状,我们不仅要从国家层面上来进行治理,同时更要在运输车辆尤其是客车上采取相应的技术措施,来杜绝这种现象的发生,唯有如此才能保证人民群众的生命财产安全。故,对利用科技手段来杜绝和预防客车的超员超载的研究将会有着重大的现实意义和社会价值。基于以上的认知,本研究以客车操作系统的智能化判断来对超员超载现象进行检测,通过根据检测的结果反馈到车辆的核心系统。系统设计中,我们借助于称重芯片HX711来对判断车辆是否超出荷载,如果发生超载情况,通过LED对车辆承载的人数与重量进行显示,系统将会自动发出警报,通过继电器的开关对车辆引擎的运转进行控制,达到锁定客车的目的。本设计在客车上的运用将会有效降低超员超载的现象,进而为道路交通安全和乘客的生命财产安全带来一定的保障。:MSP430系列的单片机。优点:芯片中集成了多种资源,运行的效率相对较高。缺点:对电压有着一定的要求,必须要增加一个+5伏的电压转换器,此外系统中的I/O借口很容易因为超压或者电流过大而被击穿;自身并没有EEPROM内部存储器,需要借助于外部的数据存储装置来存储数据。方案二:STC89C52单片机。在单片机系列当中,51型单片机有着比较优秀的性能,运行起来表现十分稳定,而且性价比很高,成本投入低,在能耗和加密性等方面也独具特点,因此在系统中使用STC系列单片机能够进一步提升系统的稳定性,能够满足工作处理[3]的需求,操作上也更加便捷。考虑到智能客车防超载控制系统系统工作环境多变,温度和湿度对处理器有一定的影响,因此需要抗干扰性强的中央处理芯片;同时在系统核心芯片中集成了存储空间EEPROM,这也为系统运行中的数据存储提供了可能。基于以上的考量,在选用系统核心处理器的时候,我们以STC89C52单片机来进行主控,将会给系统设计带来更多的便捷,同时也在一定程度上提高了控制系统运行的稳定性。:利用数码管来对相应数据进行显示,该显示模块的显示方式是点阵式了,能够根据实际的需要对现实的模块进行扩展,与之对应的是每一个数值均由一个固定的模块,这样的显示方式无疑在进行汉字显示的时候有着较好的表现。该芯片最大的优点就是可以显示文字,如果仅仅是数字的显示,就有点大材小用了,在这里就显得不太合适了。方案二:选择数码管。数码管只能显示数字,并且单个数码管显示的数据也只能显示一个数字,用的数码管越多显示的数字也越多。同时数码管优点非常明显,那就是对数字的显示非常清楚明了。由于本设计方案只需要显示重量和人数,即只需要显示数字,因此所以选用方案二。:HX711是一款非常不同寻常的转换器芯片,这款芯片功能的设计非常完美,其内部集成了多种电路,可以直接连接到核心控制单片机上单独使用,其中稳压电源和晶[4]振电路不需要再在单片机核心控制上再次实现。该款芯片功能非常强大,专门为制造高精度称重传感器量身打造,优点非常明显,并且能很好的减小系统设计成本,提高性能。方案二:CZAF-602压力传感器是一款采用改变电阻值方法来实现压力测试的芯片,这款芯片的主要的特点就是其内部的电阻是通过变形来改变电阻的,在系统运行中,电阻的大小可以被调节,运行中电桥会受到阻值大小变化的影响而出现信号输出的偏差,从而2实现对电路的控制。结合本次设计要求,要用最简单的电路,实现高效抗干扰性和电路稳定,同时还要求绝对压力值的测量实现,故此,选取方案一。,本系统在设计方面要实现以下几大功能:主程序控制模块、客车人数检测模块、客车称重子模块、LED显示模块、按键模块、声光报警模块、客车开/关点火模块。在下图2-1当中所显示的也即是客车防超载智能化控制系统的结构设计框架。HX711称重量显示重模块模块F3对射管人数显示检测模块模块STC89C52按键模块单片机开关点火模块最小系统声光报警电源模块模块图2-1智能客车防超载控制系统设计总体方案框图本次系统设计的原理或是说核心部分就是实现压力信号的检测以及利用F3红外对射管实现对人数的检测。从整个系统结构上来看,大体可以分为几个主要的端口模块,其中包括用以采集相关重量与人数数据的信息采集端口,对客车荷载重量与人数进行限制的控制端,系统中负责主要控制与程序运行的基础部分,和对相关信息数据进行输出并控制客车系统点火的输出部分。此外在整个系统设计中还加入了预警功能模块和信息数据的显示模块,通过显示模块可以让我们清楚地看到超载的重量以及超员的数量。3