【《基于51单片机的汽车测速和报警系统设计》8200字（论文）】

。如图3.2风速传感器的使用原理。图3.2风速传感器的使用原理3.3LM016L液晶显示器模块本论文的汽车测速就是通过LM016L液晶显示器显示的。LM016L液晶显示器显示效果好，LM016L液晶显示的电路较为简单，且能够显示更多的内容，因此本论文使用LM016L液晶显示。以下是其管脚的功能：VSS：接地；VDD:接电源；VEE:接电源；RS：数据/命令选择端；RW:读写选择端；E：使能端；D0~D7：数据传输端。图3.3LM016L液晶显示器管脚及原理图3.4报警模块本论文设计车辆在行驶过程中轮子不停的转动，用风速传感器进行检测，看单位时间内电平的高低变化，则只要检测到在一分钟之内电平变化了几次，就可以知道轮子在一分钟之内转动多少圈，所以本装置通过传感器进行检测，每当传感器检测到电平变化时，单片机都会收到传感器给单片机的中断信号，通过统计一分钟之内单片机受到的中断次数就可以知道轮子一分钟之内转了多少圈。设置轮子的周长通过单位转换便可以知道车子的时速，单片机通过处理可以把速度检测的信息反应到LM016L液晶显示模块。本实验的运行程序里设置了超速报警的阀值，当超过这个设定的阀值时蜂鸣器就会报警。本次设计中用到的是51单片机中的P1.7管脚，报警模块加入电阻是起到分压的作用，加入三极管一起构成驱动方式，当高电平输出为5v时，如果不加入电阻，考虑到瞬间电流，三极管有可能会被烧坏；如果本实验中不加入三极管，同样输出电压时，相应电流不够可能就几mA，所用的功率就会达不到，相应蜂鸣器在模拟测速达到预设的值时有可能也不会报警。如图3.4所示为蜂鸣器电路原理图。图3.4蜂鸣器电路原理图4软件系统设计4.1软件介绍Proteus是由英国的一个电子实验中心研发和创键的，这是一个能够实现电路操作与仿真的软件。其它种类的EDA软件大多只能进行仿真，而Proteus不仅能够执行运行中的仿真，而且还能对单片机和外部设备都进行仿真。Proteus是目前为数不多的能对仿真单片机及外围设备都做出较好模拟的系统软件之一,从原理图的设计，到程序代码的操作，再到单片机与外围设备的仿真，甚至包括后续所需要的PCB的设计，已经真正意义上完成了从理论理解到实物对象的设计。Proteus一般操作在Windows系统里，可以分析、仿真各种模拟器件以及集成电路，这个软件的特点是：

①真正意义上将单片机和SPICE电路运行仿真结合起来。拥有数字和模拟电路仿真，还包括单片机系统及其外围设备的仿真，另外还包括的多个仿真功能有I2C调试器、键盘和LCD系统等。②还支持多个单片机系统仿真与运行。目前为止，可以仿真的单片机类型有：PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、AVR系列以及多种类的外围单片机芯片。

③还可以对软件进行调试。在它的仿真系统里有多个调试功能，且可以观察多个变量和寄存器等的工作状态，所以在这个软件仿真系统里，也必须要具有以上这些功能；同时还要允许其他软件的编译和调试系统，例如KeilC51

uVision2等软件。

④还能够较为准确的设计出所需的原理图。所以，这个软件是一个能将单片机操作与SPICE分析合二为一的仿真软件，操作突出，作用较强。4.2流程图及原理阐述本设计中，开始后，进行初始化，外部中断进行工作，外部中断程序是用于计算外部信号。当使用51单片机管脚P3.2外部中断时，开始测速，如果红外线被阻隔，电源输入的电压则为20mv左右，输入电压就比比较电压低，则输出低电平；当红外线没有阻隔时，正常情况下，输入的电压在1.7v左右，比较电压高，则输出高电平，当高低电平转换时才会记录轮子转动的圈数加1。图4.1流程图本论文设计车辆在行驶过程中轮子不停的转动，用风速传感器进行检测，看单位时间内电平的高低变化，则只要检测到在一分钟之内电平变化了几次，就可以知道轮子在一分钟之内转动多少圈，所以本装置通过传感器进行检测，每当传感器检测到电平变化时，单片机都会收到传感器给单片机的中断信号，通过统计一分钟之内单片机受到的中断次数就可以知道轮子一分钟之内转了多少圈。设置轮子的周长通过单位转换便可以知道车子的时速，单片机通过处理可以把速度检测的信息反应到LM016L液晶显示模块。本实验的主程序中设置了速度临界值，当超过这个值装置蜂鸣器就会报警。5调试与仿真5.1系统调试该产品通过测试发现由于本次测速运用的是单片机外部中断的，通过外部中断获取物体的运动信息，然后由内部中断计算出时间通过处理获取所需信息。对于速度的检测还是比较灵敏的，在物体通过传感器的时候指示灯会给出反应，说明可以检测到有物体通过测速装置在运动，基本可以达到在物体转动的1~2秒内就能反馈出该物体的速度信息，而且对于不断变化速度的物体该产品的反应也是比较灵敏。唯一的缺点就是会受到外界因素的干扰，除此之外基本达到了一个测速装置的全部要求。5.2系统仿真经过proteus软件的仿真，基本上可以实现本论文所需要的结果，如图5.1所示为仿真结果图，运行时LM016L液晶显示器会及时显示车辆的速度。以便在车速超过设定值时及时报警。图5.1运行图6设计总结基于51单片机的汽车测速和报警系统，主要研究了汽车测速报警信息的采集、接收、处理、发送和显示。本设计中也运用到很多学科的知识，比如说单片机技术、传感器技术以及C语言运用与编程等等。因为很多都是理想状态下设计的，实际中操作可能会遇到更多的困扰难题，本设计也因为时间，环境等原因，还是存在一些不足的，有缺陷，如果要做的更好，首先我们对整个实验的规划和设计必须更加详细，需要查阅更多有关的书籍资料，更详细的研究各方面，考虑周全，各方面也要更准确测量，在不接入信号源信号的基础上，将精准的电源电压加入电路中，经过多次测试，使实验结果更加精确。在实验时，一定要做准备工作，等等各方面。本论文的基于51单片机的汽车测速和报警系统，主要还是因为汽车对如今人们的生活还是很重要的，因此本设计依然还有研究的意义。加上科技的进步与人们的消费观念的改变，我认为这类设计如果进入市场很大程度会得到人们的喜爱，因此这类产品仍然有研究和改进的意义，由于人们的要求变得越来越高，本次设计的产品最好有在智能方面能够开发的潜力。对于本论文的设计和实现，确实学到了很多，许多课本中的知识并不能很好的应用，我们不仅要掌握理论，还要进行实践操作，这样才能更好的掌握知识，做的更好，我们要有创新思维和长远的目光，这样不管做什么事情都会事半功倍。参考文献[1]老盛林.单片机应用技术[M].北京：北京理工大学出版社，2018.[2]王云慧.基于单片机的直流电机电压调速器的设计与实现[M].辽宁：沈阳理工大学信息科学与工程学院，2016.[3]臧殿红.单片机控制技术[M].化学工业出版社，2016.[4]王强.汽车超速警报器设计[M].德州学院汽车工程学院，2016.[5]李榆.游泳池溺水自动报警系统设计[M].云南：云南师范大学，2020.[6]WalterSermeus.TheAutomatedAlertSystemfortheHospitalInfectionControlandtheSafetyofMedicalStallBasedonEMRData[M].IOSPress，2016.[7]刘丽.单片机在汽车报警系统中的应用研究[M].重庆应用技术职业学院，2016.[8]闵军.基于单片机技术的无线智能报警设计[M].上海：上海应用技术大学，2019.[9]高成.单片机应用技术[M].机械工程出版社，2018.   [10]DiegoManzanal.Cloud-BasedAlertSystemforAggressiveNaturaldisasters[M].IOSPress，2015.[11]于永航.单片机实现温度远程显示研究［M]．辽宁:沈阳工学院信息与控制学院，2019.[12]李云强.基于蓝牙的智能超速语音报警系统