汽车超速报警系统设计【带电路图】【优秀】

汽车超速报警系统设计

48页 18000字数+说明书+任务书+开题报告+电路图【详情如下】

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摘    要

近年来，随着汽车产业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，我国的汽车数量正逐年增加。同时汽车驾驶人员中非职业汽车驾驶人员的比例也逐年增加。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，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。综上所述，有必要开发一套超速报警系统，辅助提醒驾驶员以达到控制车速的目的。

本系统从汽车行驶的安全角度出发，在不改变汽车原有结构的基础上，对汽车行驶的速度及其它车况参数进行采样、测量、计算，利用AT89S51型单片机对数据进行有效的分析，提高了系统对复杂路况处理能力。并且采用实时报警、延时控制等方法实现督促驾驶员在道路允许车速范围内安全行驶，从而实现超速报警、提高人车安全的重要功能。

在实际设计过程中，利用一个6V直流电动机串联电位器来模拟车轮的转速和线性加速，直观的展示了整个系统的运行过程。

关键词：报警；AT89S51；调试；设计；光电开关

ABSTRACT

In recent years, with the rapid development of auto industry and people living standard rise ceaselessly, the number of cars in China is increases year by year. While driving a car driving china-africa professional personnel has been increasing proportion of personnel. And as people living standard rise ceaselessly, cars had walked into the thousands, and become the main mode of transport. However, private owners because the driver is not a professional proficiency, speed, the feeling is not particularly good, speed often preferences, optional speed, according to a speeding, when car is in speeding state, its stability and security reduced greatly, once in an emergency, often leads to serious traffic accident the elderly. To sum up, it is necessary to develop a set of speeding alarm system, auxiliary remind drivers in order to achieve the purpose of controlling the speed.

The system of the car safety from Angle, not changing the car, on the basis of original structure to the speed of the automobile and other sampling, the measurement condition parameters, calculation of, use of the data type AT89S51 single-chip effective analysis of complex system was improved roads processing ability. And using real-time alarm, delay control method to urge the roads safe driving speed range allowed, thus speeding car alarm, improve the important function people safe.

In actual design process, use a tandem potentiometer for dc 6V to simulate the wheel speed and linear acceleration, intuitive demonstrates the whole system operation process.

Key words: Alarm; AT89S51;Debug; Design；photoelectric switch

目    录

摘要………………………………………………………………………………………I

Abstract…………………………………………………………………………………II

第1章 绪论………………………………………………………………………………1

1.1 课题背景………………………………………………………………………1

1.2车速报警系统的发展历程、现状与发展趋势……………………………………1

1.3 课题主要研究内容………………………………………………………………2

第2章 超速报警系统的理论知识与方案的确定………………………………3

2.1 总体设计思路……………………………………………………………………3

2.2 方案的提出………………………………………………………………………3

2.2.1 测频原理………………………………………………………………………3

2.2.2 侧周原理………………………………………………………………………4

2.2.3 计数原理………………………………………………………………………4

2.3 方案的比较及确定………………………………………………………………5

2.4测量方案设计………………………………………………………………………5

2.5 本章小结…………………………………………………………………………5

第3章 超速报警系统硬件设计……………………………………………………6

3.1 主控模块选择……………………………………………………………………6

 3.1.1 单片机系统……………………………………………………………………6

 3.1.2 时钟电路………………………………………………………………………8

 3.1.3 复位电路………………………………………………………………………9

3.2 测速系统设计…………………………………………………………………9

 3.2.1 传感器选择及方案设计………………………………………………………9

 3.2.2 信号整形……………………………………………………………………11

3.3 按键设计设计……………………………………………………………………12

3.4 报警系统设计……………………………………………………………………12

 3.4.1 蜂鸣器………………………………………………………………………12

 3.4.2 LED发光二极管报警灯……………………………………………………13

3.5 显示部分方案与选择设计………………………………………………………13

3.6 本章小结…………………………………………………………………………15

第4章 超速报警系统软件设计……………………………………………………16

4.1软件设计概述……………………………………………………………………16

4.2软件设计方案……………………………………………………………………16

4.3 各系统程序………………………………………………………………………16

4.3.1 数据处理程序………………………………………………………………16

 4.3.2 按键处理程序………………………………………………………………18

 4.3.3 LED动态显示程序…………………………………………………………20

4.4 本章小结…………………………………………………………………………22

第5章 系统制作与调试………………………………………………………………23

   5.1 硬件焊接注意事项………………………………………………………………23

   5.2 LED动态数码管调试……………………………………………………………24

5.3对传感器输入信号的调试………………………………………………………25

5.4 声光报警调试……………………………………………………………………27

5.5 总体调试…………………………………………………………………………28

 5.5.1 供电系统检测与调试………………………………………………………29

 5.5.2 总系统短路检测……………………………………………………………29

 5.5.3 各模块独立检测方法………………………………………………………30

5.6 本章小结…………………………………………………………………………31

结论………………………………………………………………………………………32

致谢………………………………………………………………………………………33

参考文献…………………………………………………………………………………34

第1章  绪    论

1.1 课题背景

随着道路交通建设的加快，高速公路网络遍布。为了治理超速，国家制定了严格的法律法规，但是超速现象还是屡禁不止。据分析，全国近几年发生的特重大交通事故，有70%与超速有关，并且超速行驶违章随着道路交通条件的改善儿不断增多，故设计一种技术成熟的、廉价的、安全可靠的汽车超速报警系统用来保障驾驶员与道路行人的生命财产安全就显得尤为必要了。

1.2车速报警系统的发展历程、现状与发展趋势

纵观近十年的测速报警系统，笔者以时间顺序列出5种市面上销售的常见品种：

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(1～2年/次)，这类产品价格一般在70～200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??：?10.525?GHZ?±100MHZ

   K频??：?24.150?GHZ?±100MHZ

   Ku频?：?13.45?GHZ?±100MHZ

   新K频：?24.125?GHZ?±100MHZ

   Ka频?：?34.3GHZ?±100MHZ

3.1主控模块选择

主控模块是整个硬件设计该系统的核心。其主要完成外围硬件的控制以及一些运箅功能，对功能的要求不需要过分丰富，但要有足够高的执行效率对数据进行处理。综上所述，故选择AT89S51作为整个系统的主控模块。

3.1.1单片机系统

AT89S51单片机是ATMEL公司推出的低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB字节的可编程的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术产生，兼容标准8051指令系统及引脚，并且既可采用在线编程（ISP），也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，ATMEL公司的功能强大，低价位的AT89S51单片机提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域，调试非常方便。第4章软件设计思路及方案

4.1 软件设计概述

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。

4.2 软件设计方案

进行应用软件设计时可采用模块化程序设计方法，其优点是：

每个模块的程序结构简单，任务明确，易于编写、调试和修改。

程序可读性好，对程序的修改可局部进行，便于功能扩充。

对于使用频繁的子程序可以建立子程序库，便于多个模块调用。

便于分工合作，多个人同时进行程序的编写和调试工作，加快软件研制进度。

根据设计要求，首先要确定软件设计方案，即确定该软件应该完成哪些功能；其次是规划为了完成这些功能需要分成多少个功能模块，以及每一个程序模块的具体任务是什么。划分模块时应遵循下述原则：

每个模块应具有独立的功能，能产生一个明确的结果。

以单片机为核心的汽车超速报警系统设计完成，并将设计的进程及内容编排于说明书中。经过对超速报警器的理解、设计、硬件焊接、软件编程与系统调试，电路达到了所要求的全部技术指标。通过设计电路和撰写说明书，对所选题目有了深刻的理解，为了实现对电机转速的线性控制，对本设计并没有采用传统的串联二极管限制电压的方法，而是在原电机上加一个电位器，通过调节电位器来控制转速，改进之后，两组数码管不但可以显示两组不同的转速，而且电动机的转速也变为线性变化，非常便于演示车辆超速环境。

归根结底，转速测量才是本设计的理论基础。基于单片机的转速测量仪表在工业生产、汽车技术应用、科学实验及生产生活都是必不可少的。随着电子技术的飞快发展，转速仪表结构简单化、品种多样化与系列化，进一步要向人性化发展，而作为其衍生物的汽车超速报警系统也必定会作为一种遵从人本主义的、简单易用的、廉价的驾驶员超速安全保护措施被大众所接受。

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