客车超载控制系统设计毕业论文(编辑修改稿)

客车超载控制系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

0 81123C D 40 814069406940694069270k 100kI C ADCKRQ/QSC D 40 1320020012V光电传感器光电传感器A3B3B2B1A1 A2F 1AF 2AF 3A F 4AR1 R2C1R3R4R8R6C2R5R7 图 2 检测电路模块 在图 2的电路中， F1A～ F4A是用 CMOS集成的六反相放大器 CD4069组成的放大滤波部分电路； ICA是 CD4013构成的 CMOS双 D触发器， Y1A、Y2A是 CD4081四个 2输入端与门，这两部分与 4069输出的两路传感器检测信号进行逻辑运算，最后在 Y1A和 Y2A的输出端输出合适的电平信号，分别送至 AT89C51单片机的 T0脚和 T1脚（即计数器 0和计数器 1的时钟输入端）。 两个传感器的安装位置之间要有一定的距离（ 30cm～ 50cm之间），当无人经过传感器时（以下用 E1和 E2表示传感器），红外线二极管发出的红 4 外线照射不到光电三极管上，送给单片机的信号一直是不变的低电平，系统不会计数。 当有人上车时，先遮挡住 E1，则 E1的红外线二级管发出的光照射在人身上，反射到受光三极管上，电路中的 A1点产生一个高电平信号，经过放大滤波，逻辑运算最后在 A3端输出一个低电平信号。 随后人体全部遮挡 E1和 E2，然后是离开 E1遮挡住 E2，最后离开。 由此类推在整个上车的过程中 A3点的电平是高低变化的，即一个上车脉冲信号，送至单片机的STATUS寄存器进行加计数，而 此时 B3点的输出状态是不变的。 具体的检测方法和脉冲产生的时序如图 3，图 4所示 [2]。 图 3 人的走动方向 图 4 各点时序波图 E1 E2 人 A1 1 B1 A3 B3 5 同时人上车时各点逻辑关系如表 1 所示 表 1 人上车时各点逻辑关系 传感器工作状态 A1 B1 A2 B2 A3 B3 1 无人上车 0 0 0 0 0 0 2 遮挡 E1 1 0 1 0 0 0 3 遮挡 E1,E2 1 1 1 1 1 0 4 遮挡 E2 0 1 0 1 0 0 5 人离去 0 0 0 0 0 0 当人下车的时候则是把这个遮挡的顺序反过来， B3 点产生的脉冲时序 是相反的，信号送至单片机的 STATUS 寄存器进行减计数，单片机即可通过程序模拟把车厢内的实际人数计算出来并寄存在寄存器中。 红外线传感器指能够发射红外线和接收红外线的器件。 红外线传感器根据其机理不同可以分为被动型红外线传感器和主动型传感器。 其中主动型红外线传感器 ,包括红外发射管和红外接收传感器 ,这两种传感器配套使用可组成一个完整的红外线检测、遥控系统 ,这类传感器也称光探测型感器本系统使用了其中的红外发射二极管和红外接收三极管来检测判断客车载客人数。 CD4013 是 CMOS 双 D 触发器，内部集成了两个性能相同， 引脚独立(电源共用 )的 D 触发器，采用 14 引脚双列直插塑料封装，是目前设计开发电子电路的一种常用器件，它的使用相当灵活方便且易掌握，受到许多电子爱好者的喜爱。 CD4013 的管脚排列如图 5 所示，内部有两个完全相同的 D 触发器 FF1和 FF2。 图中， D 为数据输入端， CP 为时钟脉冲输入端， Q 和为 Q 一对互补的输出端， S 为置位端， R 为复位端， VDD 和 VCC 分别为电源正负端 . 6 FF1FF2Q1Q 1 \C P 1R1D1S1V s s S2D2R2C P 2Q 2 \Q2V p pC D 4 0 1 3 图 5 CD4013 管脚 CD4013 的功能如表 2 所示，由表可见，当 R=S=0 时，在 CP 上升沿作用下 ， Q 端状态与 D 端相同，即 Qn+1=D，也就是将 D 端数据置入触发器。 当 R= 0、 S=1 时， Q=1；当 R= S=0 时， Q=o，称为直接置 1 和置 o，无需 cP 和 D 的配合。 一般情况下不允许同时在 R、 S 两端加上高电平，因为此时触发器的两个输出端为高电平，是不正常的工作状态。 表 2 CD4013的功能表 CP D R S Qn+1 ↑ ↓ ↓ X X 0 0 0 0 1 0 0 1 x 0 0 Qn x 1 0 0 x 0 1 1 CD4013有四种基本方式，即数据锁存器，单稳态工作方式，无稳态工作方式和双稳态工作方式。 单片机 模块电路 单片机模块主要用来实现对上、下车人数的加、减计数。 单片机模块的设计中 ,考虑到系统中的程序量和数据量较少 ,需要的 I/ O 口资源也相对较少 ,AT2MEL 公司的 AT89C51 芯片的资源就能很好的满足系统的需求 ,所以在系统设计中采用了 MCS51 系列单片机 AT89C51 芯片的最小系统来实现。 我们选用 ATMEL公司 89系列的标准型单片机 AT89C51， AT89C51是一种低功耗、高性能的 8位单片机，片内带有一个 4K字节的 FLASH可编程可擦除只读存储器（ EPROM），它采用了 CMOS工艺和 ATMEL公司的高 7 密度非易失性存储器 (NURAM)技术，而且其输出引脚和指令系统都与MCS 51兼容。 另外， AT89C51还具有 MCS51系列单片机的所有优点。 128X8位内部 RAM， 32位双向输入输出线，两个十六位定时 /计时器， 5个中断源，两级中断优先级，一个全双工异步串行口及时钟发生器等。 片内的 FLASH存储器允许在系统内改编程序或用常规的非易失性存储器来编程。 因此 AT89C51是一种功能强、灵活性高且价格合理的单片机，它可方便地应用在各种控制领域 [3]。 AT89C51的主要性能有： ◇ 与 MCS 51微控制器产品兼容； ◇ 4KB可改编程序 FLASH存储器。 (可经受 1,000次的写入 /擦除周期 ) ◇ 全静态工作： 0Hz24MHz； ◇ 三级存储器保密； ◇ 128x8字节内部 RAM； ◇ 32条可编程 I/O线； ◇ 2个 16位定时器 /计数器； ◇ 6个中断源； ◇ 可编程串行通道； ◇ 片内时钟振荡器； ◇ 空闲状态维持低功耗和掉电状态保存片内 RAM中的内。