CN106515573B - 校车计数报警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种校车计数报警系统，在车门处利用红外对管的光敏特性和单片机来检测人数有效解决超员或人员滞留车内问题的方法。具体地说是一种能记录车上人数并显示出来的安全性能保障系统，当出现超员或人员滞留车内时，系统报警语音提醒司机。首先根据目标功能设计程序，然后模拟运行程序，直到程序能够正常运行；然后设计电路图，根据各个功能设计各个模块，最后和芯片组成完整电路图；按照所设计的电路图中各个零件的参数确定所需零件；焊接实物，按照电路图焊接实物，并反复检查确保电路正确。本发明主要应用于校车，不再让我们的孩子被遗忘在车内和防止由于汽车超员引发的交通事故而失去我们可爱的孩子，让校车更加安全。

Description

校车计数报警系统
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种校车计数报警系统。
背景技术
目前国内外用的比较多的方法是通过测量车身重量来判定是否超员，但这种方法有其缺点，就是不能精确判定是否人数多于荷载人数，毕竟一个人的体重可能有重有轻；还有通过图像扫描，成本昂贵且会有误判，例如如果有人身材娇小，藏在别人身后，传统的摄像头有时无法判别；还有的在座位上安装传感器来检测人数，这种方法造价太高并且容易误判，当某些人站立或者在座位上放重物则会影响检测结果。总之，在车门处利用红外对管的光敏特性和单片机来检测人数是目前最可靠最有效解决超员和人员滞留车内问题的方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种校车计数报警系统。
本发明采用的技术方案是：一种校车计数报警系统，包括红外对管、单片机、数码管、红外线发射管、发光二极管以及蜂鸣器；带有红外线接收头的对管作为光敏传感器，安装在车门上下两侧，利用红外线发射管作为恒定发射光源；红外对管通过选择器连接于单片机，单片机连接至发光二极管和蜂鸣器。
校车计数超员报警系统，包括以下工作步骤：
步骤一红外对管感受光的变化：车门开启，有人上车时经过上下光敏红外对管之间，车门两侧的红外线接收头受到人体的阻挡不能接收到红外线；
步骤二判断是否超员：有人经过时，红外对管电抗表现极高传输给单片机进行逻辑计数，数码管显示对应数量增加；有人下车时则对应数量减少；若车内人数并未达到上限则继续计数；当车内人数达到预先设置的上限时发光二极管亮起且蜂鸣器报警提示响起；
步骤三调整人数：车内超员时发光二极管亮起且蜂鸣器报警提示响起，唯有车内人数减少到荷载人数时报警停止；若到达目的地后有人员滞留车内则警报响起直至车内达到无人状态。
所述报警系统电路控制系统包括电源模块、计数显示模块、主控模块、信号采集模块以及报警模块；车载电源连接至电源模块的输入端来实现整个系统的供电；电源模块的输出端连接信号采集模块的输入端，信号采集模块的输出端连接主控模块的输入端，主控模块上连接有两个数码管，主控模块的输出端连接报警模块。
所述电源模块包括电源开关S2、电容C4、电容C5、电源转换器、发光二极管D2、电阻R4；电源开关S2一端接入车载电源，另一端同时连接电容C4和电源转换器的输入管脚，电源转换器的输出管脚同时连接电容C5、发光二极管D2的正极和电源模块的输出端，发光二极管D2的负极连接电阻R4，并且电容C4、电源转换器的输出管脚、电容C5和电阻R4均接地；所述信号采集模块包括红外发射管Q3、红外发射管Q4、电阻R13、电阻R14、电阻R24、电阻R25以及选择器；电源模块的输出管脚同时连接电阻R13、选择器的输入管脚、红外发射管Q4的正极和红外发射管Q3的正极，红外发射管Q3的负极同时连接电阻R24和选择器的一输入管脚；红外发射管Q4的负极同时连接电阻R25和选择器的另一输入管脚；选择器的输出管脚、电阻R14、电阻R24和电阻R25同时接地；所述主控模块包括复位段、晶振段和单片机段；所述复位段包括电源开关S1、电容C3和电阻R3，电源模块的输出端同时连接电源开关S1和电容C3，电源开关S2连接电阻R3并接地，电容C3同时连接电阻R3和单片机一输入管脚；所述晶振段包括电容C1、电容C2以及晶体振荡器，单片机两输入管脚分别连接电容C1、晶体振荡器的一端和电容C2、晶体振荡器的另一端，且电容C1和电容C2同时接地；所述单片机段包括数码管SMG1、数码管SMG2、显示器DLED1和显示器DLED2，单片机两侧分别连接接有显示器DLED1和显示器DLED2的数码管SMG1和数码管SMG2；且单片机接地；所述报警模块包括电阻R1、蜂鸣器、发光二极管D1以及电阻R2；主控模块的两输出管脚分别连接电阻R1和发光二极管D1的正极，电阻R1与蜂鸣器连接并接地；发光二极管D1连接电阻R2并输出。
作为一种优选的技术方案：所述数码管既可以单独使用也可以连接显示屏； 所述红外对管可以设为一对也可以设为两对。
本发明的有益效果是：（1）用于校车计数，防止校车超员或者有孩子遗漏在车里，避免安全隐患；（2）结构简单，造价低廉：（3）结构小，便于安装。
附图说明
图1为校车计数超员报警系统的工作流程图；
图2为校车计数超员报警系统的红外对管发射-接收演示图；
图3为校车计数超员报警系统的电路控制系统中的电源模块；
图4为校车计数超员报警系统的电路控制系统中的信息采集模块；
图5为校车计数超员报警系统的电路控制系统中的主控模块；
图6为校车计数超员报警系统的电路控制系统中的报警模块；
图7为主控模块中的数码管1；
图8为主控模块中的数码管2。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
需要说明的是本实施例中选用电源转换芯片DC/DC7805，单片机89C51，选择器LM393，数码管3SEG，发光二极管为F5超高亮红色5mm，红外发射管A11。
参照图附图，一种校车计数报警系统，包括红外对管、单片机、数码管、红外线发射管、发光二极管以及蜂鸣器；带有红外线接收头的对管作为光敏传感器，安装在车门上下两侧，利用红外线发射管作为恒定发射光源；红外对管通过单片机连接至发光二极管和蜂鸣器。
校车计数超员报警系统，包括以下工作步骤：
步骤一红外对管感受光的变化：12V或24V车载电源通过电源转换器转换为5V为整个系统供电。车门开启，有人上车时经过上下光敏红外对管之间，车门两侧的红外线接收头受到人体的阻挡不能接收到红外线；
步骤二判断是否超员：有人上车时，红外对管电抗表现极高传输给单片机进行逻辑计数，数码管显示对应数量增加；有人下车时则对应数量减少；若车内人数并未达到上限则继续计数；当车内人数达到预先设置的上限时发光二极管亮起且语音报警提示响起；
步骤三调整人数：车内超员时发光二极管亮起且语音报警提示响起，唯有车内人数减少到荷载人数时报警停止；若到达目的地后有人员滞留车内则警报响起直至车内达到无人状态。
所述报警系统电路控制系统包括电源模块、计数显示模块、主控模块、信号采集模块以及报警模块；车载电源连接至电源模块的输入端来实现整个系统的供电；电源模块的输出端连接信号采集模块的输入端，信号采集模块的输出端管脚P3.7和P3.6连接主控模块的输入端管脚P3.7和P3.6，主控模块输出端管脚P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7分别连接数码管SMG1的管脚P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7；并且主控模块输出端管脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7分别连接数码管SMG2的管脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7；主控模块的输出端管脚P2.0和P2.1连接报警模块输入端管脚P2.0和P2.1。
参照图3、图4、图5、图6、图7和图8，所述电源模块包括电源开关S2、电容C4、电容C5、电源转换器、发光二极管D2、电阻R4；电源开关S2一端接入车载电源，另一端同时连接电容C4和电源转换器的输入管脚1，电源转换器的输出管脚3同时连接电容C5、发光二极管D2的正极和电源模块的输出端，发光二极管D2的负极连接电阻R4，并且电容C4、电源转换器输出管脚2、电容C5和电阻R4均接地；所述信号采集模块包括红外发射管Q3、红外发射管Q4、电阻R13、电阻R14、电阻R24、电阻R25以及选择器；电源模块的输出管脚同时连接电阻R13、选择器的输入管脚8、红外发射管Q4的正极和红外发射管Q3的正极，红外发射管Q3的负极同时连接电阻R24和选择器的一输入管脚3；红外发射管Q4的负极同时连接电阻R25和选择器的另一输入管脚5；选择器的输出管脚4、电阻R14、电阻R24和电阻R25同时接地；所述主控模块包括复位段、晶振段和单片机段；所述复位段包括电源开关S1、电容C3和电阻R3，电源模块的输出端同时连接电源开关S1和电容C3，电源开关S2连接电阻R3并接地，电容C3同时连接电阻R3和单片机一输入管脚9；所述晶振段包括电容C1、电容C2以及晶体振荡器，单片机两输入管脚18和19分别连接电容C1、晶体振荡器的一端管脚2和电容C2、晶体振荡器的另一端管脚1，且电容C1和电容C2同时接地；所述单片机段包括数码管SMG1、数码管SMG2、显示器DLED1和显示器DLED2，单片机输出端管脚P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7分别连接数码管SMG1的输入端管脚P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7，数码管SMG1输出端管脚7、6、4、2、1、9、10、5分别连接显示器DLED1输入端管脚a、b、c、d、e、f、g、dp用以显示个位数字；并且单片机输出端管脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7分别连接数码管SMG2的输入端管脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7，数码管SMG2输出端管脚7、6、4、2、1、9、10、5分别连接显示器DLED2输入端管脚a、b、c、d、e、f、g、dp用以显示十位数字；且单片机输出端管脚20接地；所述报警模块包括电阻R1、蜂鸣器、发光二极管D1以及电阻R2；主控模块的两输出管脚P2.0和P2.1分别连接电阻R1和发光二极管D1的正极，电阻R1通过9013基极连接至蜂鸣器；发光二极管D1连接电阻R2并输出。
参照图7和图8，所述数码管既可以单独使用也可以连接显示屏； 所述红外对管可以设为一对也可以设为两对。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以补充阐释本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的广大技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种校车计数报警系统，其特征在于：包括红外对管、单片机、数码管、红外线发射管、发光二极管以及蜂鸣器；带有红外线接收头的对管作为光敏传感器，安装在车门上下两侧，利用红外线发射管作为恒定发射光源；红外对管通过选择器连接至单片机，单片机连接至发光二极管和蜂鸣器；
所述报警系统电路控制系统包括电源模块、计数显示模块、主控模块、信号采集模块以及报警模块；车载电源连接至电源模块的输入端来实现整个系统的供电；电源模块的输出端连接信号采集模块的输入端，信号采集模块的输出端连接主控模块的输入端，主控模块上连接有两个数码管，主控模块的输出端连接报警模块；
所述电源模块包括电源开关S2、电容C4、电容C5、电源转换器、发光二极管D2、电阻R4；电源开关S2一端接入车载电源，另一端同时连接电容C4和电源转换器的输入管脚，电源转换器的输出管脚同时连接电容C5、发光二极管D2的正极和电源模块的输出端，发光二极管D2的负极连接电阻R4，并且电容C4、电源转换器的输出管脚、电容C5和电阻R4均接地；所述信号采集模块包括红外发射管Q3、红外发射管Q4、电阻R13、电阻R14、电阻R24、电阻R25以及选择器；电源模块的输出管脚同时连接电阻R13、选择器的输入管脚、红外发射管Q4的正极和红外发射管Q3的正极，红外发射管Q3的另一端同时连接电阻R24和选择器的一输入管脚；红外发射管Q4的输出管脚同时连接电阻R25和选择器的另一输入管脚；选择器的输出管脚、电阻R14、电阻R24和电阻R25同时接地；所述主控模块包括复位段、晶振段和单片机段；所述复位段包括电源开 关S1、电容C3和电阻R3，电源模块的输出端同时连接电源开关S1和电容C3，电源开关S2连接电阻R3并接地，电容C3同时连接电阻R3和单片机一输入管脚；所述晶振段包括电容C1、电容C2以及晶体振荡器，单片机两输入管脚分别连接电容C1、晶体振荡器的一端和电容C2、晶体振荡器的另一端，且电容C1和电容C2同时接地；所述单片机段包括数码管SMG1、数码管SMG2、显示器DLED1和显示器DLED2，单片机两侧分别连接接有显示器DLED1和显示器DLED2 的数码管SMG1和数码管SMG2；且单片机接地；所述报警模块包括电阻R1、蜂鸣器、发光二极管D1以及电阻R2；主控模块的两输出管脚分别连接电阻R1和发光二极管D1的正极，电阻R1 与蜂鸣器连接并接地；发光二极管D1连接电阻R2并输出；
所述红外对管设为一对或两对。
2.根据权利要求1所述的校车计数报警系统，其特征在于：包括以下工作步骤：
步骤一红外对管感受光的变化：车门开启，有人上车时经过上下光敏红外对管之间，车门两侧的红外线接收头受到人体的阻挡不能接收到红外线；
步骤二判断是否超员：红外对管电抗表现极高传输给单片机进行逻辑计数，数码管显示对应数量增加；有人下车时则对应数量减少；若车内人数并未达到上限则继续计数；当车内人数达到预先设置的上限时发光二极管亮起且蜂鸣器报警提示响起；
步骤三调整人数：车内超员时发光二极管亮起且蜂鸣器报警提示响起，唯有车内人数减少到荷载人数时报警停止；若到达目的地后有人员滞留车内则警报响起直至车内达到无人状态。
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