對于大多數(shù)城市居民來說,，公共交通系統(tǒng)是他們每天都要接觸的,。然而，隨著城市化的加速發(fā)展,。城市人口的迅速增長,，城市公交系統(tǒng)也變得越來越擁擠。市民普遍感到乘公交車難,，車上擠得難受,。同時，由于公交車超載現(xiàn)象的普遍存在,，因而也存在一定的安全隱患,。2009年6月5日8時25分許,，成都北三環(huán)附近一輛“川A49567”9路公交車發(fā)生燃燒，導(dǎo)致27人遇難72人受傷,。值得注意的是,，超載的交通負(fù)荷加劇了此次事故的損失，而其背后,，則是城市化加速后的公共交通之困,。事實上，成都遇到的公交難題也是全國性的,。
從現(xiàn)行法律上講,，給公交超載標(biāo)準(zhǔn)定性倒不太難?！兜缆方煌ò踩ā访鞔_指出,，界定核載人數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)是公安機關(guān)為機動車核發(fā)的行駛證上的核載人數(shù)。一般來說,，就是按照機動車出廠時設(shè)置的座位數(shù)為準(zhǔn),。那么，按照《道路交通安全法》,，公交車是否超載一目了然,。基于上述原因,，本文提出了一種智能防超載及語音提示系統(tǒng),，該系統(tǒng)通過單片機控制反射式紅外傳感器來實現(xiàn)公交車的車載人數(shù)統(tǒng)計，并通過12864LCD進(jìn)行顯示,，當(dāng)車載人數(shù)超過車載上限時,，在單片機的控制下，ISD4004語音模塊將發(fā)出語音提示信息,，進(jìn)而達(dá)到智能控制防超載之目的,。
1 系統(tǒng)原理
本系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示，它由AT89S52單片機,、反射式紅外計數(shù)模塊和12864LCD顯示模塊,、ISD4004語音提示模塊等組成。本系統(tǒng)通過反射式紅外計數(shù)模塊采集公交車上下乘客數(shù)目,，并送至單片機,，再通過單片機來控制12864LCD顯示當(dāng)前乘客數(shù)量，當(dāng)乘客數(shù)量超過車載人限時,，ISD4004語音模塊將進(jìn)行語音提示,，從而實現(xiàn)智能控制功能。
2 系統(tǒng)硬件組成
2．1 反射式紅外計數(shù)模塊
(1)E18-D80NK傳感器
E18-D80NK傳感器是一種紅外線反射式接近開關(guān)傳感器,，可用于物體的反射式檢測(如障礙物檢測,，流水線計數(shù),，門禁系統(tǒng)，自動沖水系統(tǒng)等),。該傳感器具有體積小,，能耗低，應(yīng)用方便,，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點,。E18-D80NK傳感器的應(yīng)用電路如圖2所示。
(2)反射式紅外計數(shù)電路
反射式紅外計數(shù)模塊的電路圖如圖3所示,，該系統(tǒng)由兩個AT89S52單片機進(jìn)行控制，其中一個為主機,，用于前門,；另一個為從機，用于后門計數(shù),。四個E18-D80NK傳感器(R／T1和R／112用于前門,，R／T3和P／T4用于后門)用來檢測人數(shù)；一個LCDl2864用于顯示當(dāng)前人數(shù),。P／T1和P／T2前后并列擺放,。當(dāng)P／T1先檢測到有信號且R／T2隨后檢測到有信號時，表示有人上車,，計數(shù)器加一,；而當(dāng)R／T2先檢測到有信號且P／T1后檢測到有信號時，表示有人下車,，計數(shù)器減一,，其余情況下計數(shù)器不變。R／T3和P／T4的擺放,、計數(shù)原理與R／T1和R／T2相同,。當(dāng)從機通過紅外傳感器(R／T3和R／T4)檢測到有人上下車時，可分別設(shè)置不同的標(biāo)志位,；從機再通過串口把標(biāo)志位發(fā)給主機,，主機根據(jù)接收到的不同標(biāo)志對計數(shù)器進(jìn)行加一或減一操作；主機自身也可以通過紅外傳感器(R／T1和P／T2)檢測人的上下車,，并根據(jù)人的上下車情況來對計數(shù)器進(jìn)行加一或減一操作,；處理完后再控制LCDl2864顯示出車上的當(dāng)前人數(shù)。
2．2 ISD4004語音提示模塊
ISD4004語音提示模塊電路如圖4所示,，它主要由ISD4004語音芯片及外圍電路構(gòu)成,。ISD4004的輸入端接的是一個模擬輸入信號，可連接一個駐極話筒來錄制聲音,。從圖中可以看出,，AT89S52和ISD4004之間的連線較少,，P1．1接ISD4004的片選引腳
。用于控制ISD4004的選通,。P1．2接ISD4004的串行輸入引腳MOSI,，以便從該引腳讀入放音的地址。P1．3和P1．0分別接ISD4004的串行時鐘引腳SCLK和串行輸出引腳MISO,。ISD4004的輸出端接LM386功率放大器,。LM386是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器。
2．3 LCDl2864顯示模塊
LCDl2864顯示模塊電路如圖5所示,。本模塊主要由AT89S52和LCDl2864組成,。LCDl2864是一種帶中文字庫，具有4位／8位并行,、2線或3線串行多種接口方式,。內(nèi)含國標(biāo)一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊,，其顯示分辨率為128x64,。該電路中使用的是并行接口方式，這樣可以加快顯示速度．而且程序代碼簡單,。圖5中的LCD12864數(shù)據(jù)口要接上拉電阻,，以使顯示更加清楚。在編程顯示中文字符時,，要先設(shè)置顯示字符的位置,，再寫入字符代碼。在LCDl2864接收指令時,，一定要先確認(rèn)模塊內(nèi)部是否處于非忙狀態(tài),，即先檢測BF忙標(biāo)志。再發(fā)送指令,。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
本系統(tǒng)的軟件程序流程如圖6所示,，當(dāng)系統(tǒng)上電時，首先要對系統(tǒng)進(jìn)行初始化,，然后調(diào)用顯示子程序,，接著運行反射式紅外檢測模塊來采集信息，當(dāng)檢測到有乘客上車時,，調(diào)用計數(shù)加程序,，使計數(shù)器加一，并判斷是否達(dá)到車載人限,，若計數(shù)器沒有達(dá)到車載人限,，則返回顯示子程序，繼續(xù)掃描,；若計數(shù)器達(dá)到了車載人限,，則調(diào)用語音提示程序,，同時發(fā)出相關(guān)超載提示語音。同理,，若有乘客下車時,，則調(diào)用計數(shù)減程序，使計數(shù)器減一,，并返回到顯示子程序,，繼續(xù)掃描。
4 結(jié)束語
本文設(shè)計的智能公交車防超載語音提示系統(tǒng),，主要通過在公交車前后門分別安裝一對E18-D80NK傳感器來實現(xiàn)雙向可逆計數(shù)功能,。系統(tǒng)安裝時，要求每對E18-D80NK傳感器都要并列放置,，每對傳感器之間保持3～5 cm的距離,，以方便乘客能先后通過每對傳感器，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,。同時，電路連接要準(zhǔn)確,。此系統(tǒng)可根據(jù)人體的不同運動方向自動進(jìn)行加減計數(shù),，可對乘客從前后門上下車方向進(jìn)行準(zhǔn)確的判定及檢測。該方法突破了單向反射式紅外計數(shù)器的局限,。經(jīng)反復(fù)測試,，本系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強,，計數(shù)裝置反應(yīng)靈敏,，計數(shù)準(zhǔn)確，語音提示功能完善,，能滿足實時性要求,。