基于超声波传感器的车载超重监控报警系统

6)GPS模块选用REB3571。GPS与单片机的硬件接口使用RS232通信标准。将GPS的TXD接单片机的RXD、GND接GND与单片机进行串口通信。系统上电，GPS定位成功后，通过TXD不断输出定位信息，系统在串行中断函数中，不断接收定位信息放到缓存数组中，通过对GPRMC信息的解析，提取出经纬度。GPS与单片机的连接电路如图4所示。

7)系统供电电源总共包括以下几部分：NRF24L01需要3.3 V供电，GSM模块需要12 V供电，其余器件均需要5 V供电，而汽车电瓶为12 V，所以将12 V通过5 V稳压芯片LM7805得到5 V电源，再将5 V电源通过3.3 V稳压芯片LM1117得到3.3 V电源。电源转换电路如图5所示。

2.6 软件设计与实现

本系统的软件设计采用模块化编程，将各部分的功能模块化，易于程序的修改与移植。

本系统的软件设计主要包括两个模块：测重模块和主控模块。测重模块的流程图如6所示。

测重模块工作时，先完成对超声波传感器，温度传感器以及NRF24L01的初始化，之后超声波传感器开始测距，根据温度传感器采集到的温度对测得的数据进行温度补偿，再将数据通过NRF24L01无线发射到主控模块，若发送成功，等待一段时间再循环测距，若发送失败，重新发送。

主控模块的流程图如图7所示。模块上电后完成对GPS模块、GSM模块的初始化，NRF24L01接收测重模块发送的数据，对三个模块的数据综合处理后，与额定载荷相对比，判断车辆是否超重，若超重，即将GPS的定位信息以及车牌号发送给监控中心，否则，重新接收数据。

3 监控中心

监控中心是基于Microsoft Visual C++6.0平台实现的，主要功能是通过GSM模块接收车载检测子系统发送的报警信息，对信息进行分析处理，保存到数据库中。

监控中心的实现主要包括三个部分：用MSComm控件实现GSM模块与计算机的串行通信;在VC平台上使用ADO访问Access数据库完成对报警信息的保存、查看等操作;使用WebBrowser控件调用谷歌地图，根据经纬度信息，查看车辆具体的地理位置。

3. 1 MSComm控件

GSM模块与计算机的串行通信使用RS232通信标准，硬件连接直接使用USB转串口线将GSM的串口与计算机的USB口相连。软件实现是通过在VC平台上添加MSComm控件，使用MSComm控件完成对通信串口的设置、发送AT指令给GSM模块并接收GSM模块的报警信息。

3.2 使用ADO访问Access数据库

本系统使用数据库是为了实现对报警信息的保存、查看的操作，处理数据量不大，而且对数据库的操作比较简单，所以选择使用Access数据库，并选择使用ADO数据库访问技术访问Access数据库。ADO(ActiveX Data Objects)是一个便于使用的应用程序层接口，主要的优点是易于使用、速度快、内存开销小，它使用最少的网络流量，并且在前端和数据源之间使用最少的层数，它是一个轻量、高性能的接口。

4 结束语

本文介绍了一种基于超声波传感器的车载超重监控报警系统，介绍了本系统的创新点，以及该系统的各个部分的工作原理、设计与实现。经实践证明，本系统很好地达到预期效果，安装方便，性能稳定，效果良好。但是，因为超声波传感器是通过测量车轴与车梁间的相对位移来间接检测车辆是否超重，所以，需要定期对因车载重量引起的车辆的车轴与车梁间的相对位移进行标定，并更新数据库中车辆的额定载荷的数据。