车辆工程毕业设计（论文）开题报告-汽车超速报警系统设计.doc

sy-025-by-3毕业设计开题报告学生姓名系部汽车交通与工程学院 专业、班级车辆工程07-3指导教师姓名职称实验师从事专业汽车运用是否外聘是否题目名称汽车超速报警系统设计一、课题研究目的和意义随着我国市场经济的发展，人民生活水平的不断提高，私家车已经走入千家万户，成为主要的交通工具。交通问题与节能环保问题已成为当今汽车工程领域三大具有重要社会和经济意义的研究点，并且得到了相关部门的高度重视。截止2010年底，全国汽车的保有量已经超过7000万辆。汽车的增加造成的交通事故也与日俱增，其中，由汽车超速行驶酿造的事故占一半以上。“十次事故九次快”，这是人们在无数次的交通事故中总结出来的安全警语。据国家权威部门统计，2006年度我国因汽车超速造成大约12 000人死亡，同时所造成的伤残人数更为惊人，给国家、企业和个人造成巨大经济损失的同时，留给事故受害者亲人的痛苦和遗憾，更是无法用金钱来衡量的。并且随着人民生活水平的不断提高，私家车已经走入千家万户，成为主要的交通工具。然而，私家车主由于不是专业的司机，熟练程度、速度的感觉不是特别好，不习惯关注车速表，导致实际车速往往根据偏好，随意提速、超速行驶，当汽车处于超速行驶状态下，其稳定性与安全性大大降低，一旦出现紧急情况，往往会导致车毁人亡的重大交通事故发生。众所周知，当汽车处于超速行驶状态下，其稳定性与安全性大大降低，一旦出现紧急情况，往往会导致车毁人亡的重大交通事故发生。每年由于各种交通事故造成的人员伤亡数目惊人，造成了巨大的经济损失据统计，造成各种交通事故的主要原因是车辆的违章和超速行驶，而后者随机性很大，纠章困难，而且由于中国公路条件复杂，不同等级的公路允许的最高速度不同，现有的限速装置难以适应这种情况针对这种状况，开发具有智能决策模块的汽车速度报警控制系统对自动驾驶显得极为重要因此，大力研究开发如汽车防撞装置等主动式汽车辅助安全装置，减少驾驶员的负担和判断错误，对于提高交通安全将起到重要作用。而且，随着近年来电子技术发展，特别是随着大规模的集成电路的产生，给人们的是生活带来了根本性质变化。单片机自从20世纪70年代问世以来，得到了快速发展。从早期的8位机到现在的32位机，其硬件资源和软件资源不断丰富与完善，它在工业控制、仪器仪表、信息通信等领域有着广泛的应用。微型计算机的出现使现代的科学研究得到质的飞跃，而单片机技术的出现则是给现代工业控制以及日常生活带来了极大的方便，电子技术的发展推动了工业生产及人们的日常生活水平。针对以上情况，设计一种基于成熟的单片机技术的、廉价的、安全可靠的汽车超速报警系统用来保障驾驶员的生命财产安全就显得尤为必要了。二、文献综述（课题研究现状及分析）近年来,尽管社会各界对交通安全越来越重视,越来越关心，投入了大量的人力和物力提高我国道路安全水平,但交通事故的频发次数和造成的巨大经济损失仍然是人们关注我国道路安全水平的热点问题，特别是我国的高速公路。一般来说，设计标准高的道路，交通事故率低，设计标准低的道路，交通事故率高。但自1988年我国第一条高速公路通车以来，交通事故数和死亡人数持续上升。2007年,我国高速公路交通事故死亡人数达到6030人，高速公路里程占全国公路总里程的1.5%，而高速公路交通事故死亡人数却占交通事故总死亡人数的7.39%。超速行驶是严重的道路交通违法行为，尤其在高速公路上容易导致重特大交通事故的发生。目前对超速行驶的防治主要是通过交通工程措施和现场执法措施达到治理超速的目的，交通主管部门经常统一布置超速专项整治行动。但是高速公路里程长，交通状况变化迅，因此怎样有针对性地、高效地治理超速行驶就显得尤为重要。现在市面上销售的汽车超速报警系统主要分为以下几种：1、电子狗：工作原理是依靠经销商预先埋设发射装置，接受固定频率的电波，接收后发出警示音。对城市的固定交通设置或者红绿灯等有预报作用,对视频监控系统也有作用，但必须依赖经销商布网，且需要经销商常更换电池(12年/次)，这类产品价格一般在70200元左右。 2、单频或三频测速雷达报警器：一般为x、k、ka频段，这类产品只能用于部分监视装置，漏报多，以日本产品或复制为主，现在有很多国产品由于生产及调试设备的原因，基本是单频或三频机。这类产品价格一般在450元900元之间。 3、测速雷达（模拟）报警器，可接收频段如下：x频：10.525ghz100mhzk频：24.150ghz100mhzku频：13.45ghz100mhz新k频：24.125ghz100mhzka频：34.3ghz100mhz激光：904nmp频：固定式照相这类测速雷达报警器以台湾机为主，即所谓的全频机，实际是台湾岛的测速雷达频段，国内早期采用的都为进口测速雷达设备，所以，在国内台湾产雷达报警器还有效，只是对目前国产的测速设备无效。这类产品品牌有南极星、征服者等，最高频率做到了34ghz左右，价格一般在650元1000元之间。 4、全频测速雷达（数字）报警器，可接收频段如下：覆盖频率：10.525ghz37ghz这类测速雷达报警器是真正的全频段，能涵盖目前国内的测速雷达频率，以数字处理芯片提高处理效率，能在瞬间处理雷达波信息，对目前国内最新的跳（变）频测速雷达及以往的测速雷达有效，这类产品以韩国产为主，价格一般在1500元2000元之间。 5、gps测速雷达报警器，这类报警器即是测速雷达报警加上gps定位预警系统，工作原理是根据固定测速点或信号灯摄像点的位置数据，通过gps定位，当车辆接近目标点时提前报警，该系统完全依赖电子数据，没数据它就不报，这就是经销商需要客户在使用过程中经常更新地图数据的原因之一。理想状态的gps设备应该能装载全国大部分地区的电子数据，但目前市场上销售的gps设备数据通常在510万个，能达到25万以上的不多，而全国约为30万个电子数据，原因和gps设备内的闪存容量及cpu的处理能力有关，选购时须了解于信道数、定位反应灵敏度等。另外gps测速雷达报警器对流动测速雷达一般需要配置测速雷达报警器，而目前市场上配的测速雷达报警器基本是台湾产，其覆盖频率有限，而国内目前大量装备的警用测速雷达为国产，很多雷达均以515度的仰角方式架设，是测速雷达报警器的盲点，所以其对流动测速雷达探测预报效果不不明显，gps定位预警设备的价格在8003000左右。综上所述，不难看出，现在市面上所谓的超速报警系统大多是为躲避交警部门的测速系统而生，习惯了此种超速报警系统的驾驶员，不但不会提高交通安全性，反而会助长超速行驶的投机之风，极大的破坏了我国现有的交通秩序，而且动辄几千元的gps、电子狗系统和昂贵的升级费用也让许多驾驶员望而却步。而本人所设计的此套系统的所有功能都是围绕提高驾驶员公路交通安全性儿开发的，且价格便宜（预计不超过50元），故预计将会有良好的市场前景。三、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、 本设计基本内容:首先应从硬件的布局设计和元器件的选择入手，此过程主要需要克服的问题为对所用元器件的功能，用途；单片机的选择；数码管的选择；转速传感器的选择；软件的编写以及调试，以保证系统各模块之间的协调工作。当然，由于此系统需安装在车辆上，故还应注意以下两点：（1）单片机的选择：抗干扰性好，适用于恶劣环境的场合。耗能小，可用电池供电。（2）转速传感器的选择：价格便宜，工作可靠，尽量减少对车辆动平衡的破坏。2、模拟解决的主要问题（1）单片机及速度传感器认识及选择单片机选择51系列单片机，它具有低功耗、高性能、内涵闪速可电改写的存储器flash rom、价格便宜等诸多优点。速度传感器初定红外线光电遮断式测速方案。它主要由遮光盘和槽型光电传感器组成，在遮光盘的同心圆上分布一个通光的孔或槽，槽形光电传感器固定在遮光盘工作的位置上，遮光盘转动一周，光敏元件感光次数与盘的开孔数目相等，因此产生相同数目的脉冲信号，以此来计算车轮的转速，间接的求出实际车速（2）辅助控制系统设计光电传感器将通过车轮上挡板采集到的光信号转换为电信号，在送入单片机之前通过cd4069对被测信号进行放大整形处理，获得相同频率的方波信号，通过测量方波的频率或周期，就可以得到车轮的转速。（3）传感器电路和显示报警电路设计初定将两个数码管并联（一个显示阀门转速，另一个显示实际转速），报警电路采用扬声器+发光二极管的设想，即当实际转速超过设定的阀门转速时，扬声器发出警报音，同时发光二极管闪烁。（4）软件设计研究方法：软件设计是转速测量的核心，经过放大、整形后的方波送入单片机，利用单片机内部的定时/计数器实现频率的测量，定时计数器的工作首先被设置为计数器方式，即用来测量信号频率。四、技术路线（研究方法）设计框图收集相关资料 撰写开题报告学习相关电子知识绘制电路简图筛选元器件深入学习c语言完成硬件连接编写软件成品雏形调试与测试，寻找漏洞，进一步改进设计编写说明书完成五、进度安排 1、对课题有关资料进行收集，完成开题报告 第12周（3.13.13）2、完成说明书纲要及目录 第3周（3.143.20）3、整体结构及系统设计方案（草稿） 第4周（3.213.27）4、传感器的选择及设计和应用 第56周（3.284.10）5、传感器电路及显示报警电路设计 第79周（4.115.1）6、主机（单片机）电路及软件设计与分析 第1013周（5.25.29）7、完成说明书的撰写及修改 第14周（5.306.5）8、设计审核与修改 第1516周（6.66.19）9、毕业答辩 第17周（6.206.21）六、参考文献1王伟艺机动车行驶记录仪j电子技术，1997，(07)：328-3292肖建敏，倪瑞武汽车事故记录仪j上海大学学报，1995，(01)：467-4723胡汉才单片机原理及其接口技术m北京：清华大学出版社2000：12154余志生汽车理论m北京：机械工业出版社，1999：12，135jansson j.johansson j decision making for collision avoidance system 20026潘增友城市道路与汽车保有量相互关系研究 2009(7)7周旭艳.彭宣戈.朱兵8051在车辆超速报警系统中的应用 2006(2)8江可石.邓煌汽车超速报警器 20059何社成.苏勇报警指示提醒告知应用电路 200710沈尚贤电子技术导论手册北京.高等教育出版社.11赫建国，郑燕，薛延侠单片机