近年来,中小学生校车开始在中国普遍应用起来。但是由于技术、管理的落后,校车事故频发,引发了社会各界的强烈关注。基于校车安全监控系统的功能需求和发展现状,本文研究开发出一个实用的校车乘员乘用安全监控系统,具备乘员安全带实时监控、下车防遗漏、车载人数统计、车速监控等功能。系统稳定性高、实时性好、方便移植、扩展、成本低。首先完成校车乘员乘用安全监控系统的总体方案设计包括系统网络拓扑结构、各模块主要功能定义、系统通信应用层协议设计。硬件方面,模块MCU选用STC出品的高性能、低功耗的CMOS 8位微控制器STC89C52RC,并设计MCU最小电路。设计的CAN总线接口电路由SJA1000CAN通信控制器和PCA82C251CAN总线驱动器构成,可以在客车24V电气环境下正常工作。设计以光电耦合芯片EL817为核心的光电隔离电路实现开关量信号输入,以光电隔离电路以及功率继电器实现功率输出。监控显示选用智能串口液晶显示屏,利用上位机软件完成显示界面设计。座位信息采集采用薄膜型触点压力传感器和安全带开关,传感器信号经过专门设计的隔离电路以及或门和与或门组成的逻辑门电路输入模块控制器。人数统计模块采用ESl8-D05NK红外反射传感器,传感器信号经过专门设计的外部中断拓展电路输入模块控制器。设计以LM22676芯片搭建24V转5V电源转换电路,为MCU及相关芯片提供电源。软件方面,结合系统整体结构和硬件电路,完成校车乘员乘用安全监控系统的程序设计。编程语言采用常用的计算机程序设计语言C语言,软件开发环境为Keil C51。设计程序有CAN通讯初始化程序、报文发送以及接收程序、中央控制模块功能程序包括车速采集、开关量采集、显示串口指令程序等、座位信息采集程序、车载人数统计程序。相关程序采用Proteus软件的ISIS仿真平台进行仿真,仿真结果显示程序正确,能很好地运行。完成校车乘员乘用安全监控系统样机制作并进行系统调试包括单元模块的本地功能调试、模块间CAN总线收发调试以及系统功能试验。为方便调试,本文专门搭建CAN总线接收调试实验平台、系统功能试验平台。经调试,系统可以完成校车乘员安全带实时监控、下车防遗漏、车载人数统计、车速监控等安全监控功能,达到了较好的效果,满足开发要求。最后对系统成本进行核算。产品成本可以控制在千元以内,与市场类似产品比较有一定优势。