校车安全监测系统设计

论文总字数：19119字

目 录

1 引言 1

1.1 研究背景与研究意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 车内人员计数 2

1.2.2 小型汽车防滞留系统 2

1.3 本文的主要工作 2

2 设计方案论证分析 3

2.1系统预期功能 3

2.2 校车内人数检测的方案比较与选择 3

2.3系统整体设计 4

3 校车安全检测系统的硬件设计 5

3.1 微控制器最小系统 5

3.2 人数检测模块 6

3.2.1 红外传感器的工作原理 6

3.2.2 传感器的放置 6

3.2.3 人数检测原理 7

3.2.4 基于FC-123检测电路设计 8

3.3掉电保护模块 8

3.4 LCD显示模块 9

3.5 停车关门检查滞留信号模块 10

3.6 GSM短信模块 11

3.6.1 SIM900A模块供电 11

3.6.2 SIM900A的工作原理 11

3.7现场报警模块 13

3.8人体检测模块 13

4 校车安全检测系统的软件设计 14

4.1主程序设计 14

4.2逻辑计数子程序 15

4.3 AT24C02读写子程序 16

4.3.1 读写子程序 16

4.3.2芯片存储单元的分配列表 17

4.4 LCD显示程序 18

4.5现场报警程序 19

4.6短信报警程序 19

4.6.1程序中使用的AT指令介绍 20

4.6.2 短信发送流程 20

5 系统电路图与实物调试结果 21

5.1系统实物图 21

5.2功能调试 22

5.2.1人数检测 23

5.2.2断电保护 23

5.2.3超载时的报警效果 24

5.2.4滞留时的报警效果 25

5.2.5 检查滞留后人数清零 25

6问题与处理 26

7 系统改进 26

8 结束语 27

参考文献 27

致 谢 29

校车安全监测系统设计

高旭

, China

Abstract：This paper presents a hardware and software design of a school bus safety detection system based on single-chip microcomputer. The system consists of STC89C52 microcontroller, infrared sensor, LCD display, AT24C02 memory, GSM module and buzzer. The SCM detects and counts personnel's in and out through infrared sensors. After each count, the counting results are stored in the AT24C02 off-chip memory. The remaining number in the vehicle is displayed by the LCD 1602, and the number of persons is detected at the same time. If the number of people set is exceeded, an alarm is issued. After the vehicle arrives at the destination, the remaining number of people in the vehicle is detected, and if there are any remaining persons, an alarm is issued. Alarms use live sound and light alarm and remote GSM module SMS alarm. The design system is stable, the basic module is cheap and easy to install.

Key words：People Counting ; safety car ; STC89C52 ; Staff retention; overload

1 引言

本节主要介绍了校车安全检测系统的研究背景与研究意义，并且给出本文的主要工作。

1.1 研究背景与研究意义

随着社会的进步与发展，孩子们上学的方式逐渐从原来的步行、骑车转换到了现在的乘坐校车上学，所以人们对与校车的安全要求就会越来越高。目前我国孩童滞留案件的发生率在不断升高，这也就使我们不得不将视线转向校车安全问题。我国很多地区都忽视了校车安全的重要性，从而导致学生被遗忘在车中而发生的惨案层出不穷，就比如说去年在宜州发生的孩童滞留惨案^[1]，一男童被遗留在校车内不幸身亡。由此可见我国提高校车的安全性迫在眉睫。本课题就是针对这种孩童滞留事件所设计的校车安全检测系统，在科技通信发达的情况下可以通过短信的方式远程报警来提醒司机或相关责任人，有人员滞留车上或者出现了超载的异常情况。本课题采用了单片机为控制器，可以对车人员数量进行记录，并进行上车下车人数的差值进行对比，从而计算车内剩余人数，若最后出现人员滞留或超载情况则进行报警。本课题的意义在于：

1. 能够准确记录车内人数情况，减少由于人为记录而出现的错误情况。
2. 能够在记录上车人数的基础上，进行人员超载情况的检测。现在经常会有学校因为贪图便宜，用便宜的核载人数少的车，稍作改装后进行超载使用。本设计可以进行实时的人员数量对比，若有问题可以立即发送短信给负责人手机并且进行现场提示。这样可以大大保障了校车的安全使用。
3. 能够在校车到达目的地后进行人员滞留情况的检测，通过前后人员数量的对比可以判断是否有孩童被滞留在校车内，当出现滞留情况时报警。这可以从极大程度上解决孩童滞留情况的发生。

1.2 国内外研究现状

近些年，我国将校车安全放在了重要位置，学者和工业界针对频繁出现的学生滞留，超载的情况着重进行了研究，包括：防GPS定位系统；全方位的逃生通道，如将车顶普通窗换成逃生窗；内部设施的改善，如加大座椅间距等，安装防滞留系统；甚至也有不少的生产商推出了新一代的校车^[2]。新型校车的安全系统十分完备，甚至是比本设计有过之而无不及。但是这种校车成本却比本设计高出很多，而且系统与校车成一整体，相比之下本设计只要在车辆符合要求的情况下安装在车上即可有上述校车的功能。而且对于偏远山区的人们来说，在防止人员滞留方面的工作因经济限制只能是靠人工去数人数，但是当有了本设计后就能在减少了经济开销的同时保证防止人员滞留问题的发生。

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