基于STC单片机的机场车辆超速报警系统

分级

≤盛雠．墅型型型型塑

基于ＳＴＣ单片机的机场车辆超速报警系统

张积洪，马创

（中国民航大学航空自动化学院，天津３００３００）

摘要：采用ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机结合ＬＭ２５９６—５．０开关电压调节器、ＤＳｌ２Ｃ８８７时钟芯片、ＡＴ２４Ｃ６４串行存储器、７４ＨＣ５９５移位寄存器以及接触式ＩＣ卡等器件，实现了对机场车辆速度的实时显示以及超速后的自行报警，并将超速情况以数据的形式存储到存储器中，可用ＩＣ卡对数据进行读取。该系统通过超速报警来提醒司机减速，从而减少车辆刮碰飞机等事件的发生。

关键词：ＳＴＣ单片机；１２Ｃ总线；接触式ＩＣ卡

中图分类号：ＴＰ２７１

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７４—７７２０（２０１０）２２—０１００—０３

Ａｉｒｄｒｏｍｅｖｅｈｉｃｌｅ

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随着民航业的发展，航空器的数量不断增多，地面报警。

１．２系统硬件的总体设计

系统的总体结构如图１所示。它采用ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机为主控芯片，主要有电源模块、信号采集模块、时钟

保障车辆随之增加，加之机场车辆行驶速度过快，导致

刮碰飞机的不安全事件时有发生，直接影响了飞机的持

续适航，严重危及航空公司的运行安全，同时也造成了一定的经济损失。为了减少此类不安全事件的发生，本

设计利用单片机实现车辆的超速报警来提醒司机减速

模块、ＬＥＤ显示模块、按键模块、报警模块、ＡＴ２４Ｃ６４串

行存储器模块和接触式ＩＣ卡存储模块。其中ＳＴＣ８９Ｃ５２主要完成对外围硬件的控制以及信息处理功能；电源模块将１２Ｖ车载电源降压至５Ｖ单片机工作电源；信号采集模块使用ＴＬＰ５２１光电耦合器将采集到的高电平脉

行驶，并将超速情况实时记录下来作为评价车辆驾驶员的依据之一，以便于对员工进行管理。１系统的硬件设计

１．１系统功能

系统实现的主要功能如下：

（１）按键调整时间以及实时显示时间；

（２）实时显示车辆行驶的速度；

（３）当车辆超过规定的速度值时，违规情况以数据

形式保存在串行存储器中，并发出声音警报，同时警报灯闪烁；

（４）管理人员使用ＩＣ卡读取车辆的违规情况并取消

１００

图１系统总体结构框图

《微型机与应用》２０１０年第２９卷第２２期

万方数据

分级

■鞘避竺堕型！旦塑趔型塑

冲信号转换为５Ｖ脉冲信号；时钟模块提供ＬＥＤ显示的实时时闯；ＬＥＤ显示模块使用７４ＨＣ５９５驱动数码管实现时间和速度的显示；按键模块主要用来调整时间；报警模块实现超速后的声音报警和闪灯警示；ＡＴ２４Ｃ６４串行

１．２。４时钟模块

时钟模块使用ＤＳｌ３０２浚流充电时钟芯片，该芯片

包含一个ＲＴＣ／日历和３１Ｂ的静态ＲＡＭ。它通过简单的

串行接口与微处理器通信。ＲＴＣ／日历提供秒、分、小时、

天、日期、月和年。如果当月天数小于３１天将自动进行调整，包含闰年校正。时钟可以工作在２４小时制和１２小时制，１２小时制下用ＡＭ／ＰＭ来指示，该系统中选择使用２４小时制。

在ＤＳｌ３０２和微处理器之间使用同步串行方式进行通信。只需要３条线就可以通信，分别为ＲＳＴ（ｒｅｓｅｔ）、Ｉ／０（数据线）和ＳＣＩ。Ｋ（串行时钟），Ｖｃｃｌ连接至３Ｖ备用电

存储器对超速信息进行存储；接触式ＩＣ卡存储器可读

取ＡＴ２４Ｃ６４中的数据，读取完数据即可取消报警。１．２．１主控模块

主控模块主要采用ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机卜２１，该单片机有４个并行Ｉ／０端Ｅｌ，每个端口有８条端口线，其中Ｐ０端口在没有外存储器时可作为８位准双向Ｉ／０端口使用，外接存储器时可作为地址线／数据线使用；Ｐ１、Ｐ２和Ｐ３端口均可作为８位准双向Ｉ／Ｏ端口使用，Ｐ３口和其他Ｉ／Ｏ端口有很大区别，除作为一般Ｉ／Ｏ口外，每个引脚还有专门的功能。所有的外部芯片都可以通过这些端口进行扩展。１．２．２电源模块

。

源，在主电源Ｖｅｔ２供应失效时，备用电源以保持时问和

数据，原理图如图４所示。

ＣＬＫｌ３０２一Ｐ１．ＯＣＥｌ３０２一Ｐ１．２

，ＳＣＬＫＲＳＴＸｌＸ２ＧＮＤ

Ｉ／Ｏ

．６、１０１３０２一Ｐ１．１

Ｖｃｃ２

Ｖ眦１

ＢａｔｔｅｒｙＧＮ。

电源模块使用ＬＭ２５９６开关电压调节器，该调节器

是降压型电源管理单片集成电路，能够输出３Ａ的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。该系统中选择固定输出５Ｖ版本，即调节器型号为ＬＭ２５９５—５．０。该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为１５０ｋＨｚ，与低频开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件。由于该器件只需４个外接元件，极大地简化了开关电源电路的设计。原理图如图２所示。

３２．７６８

ｋＨｚＬ

Ｃｊ

Ｙ２—［：一

ＧＮＤ士ＤＳｌ３０２