毕业论文(设计)：基于单片机的超速报警器的电路设计

编号: 毕业论文(设计)

题目基于单片机的超速报警器的电路设计

指导教师贺廉云

学生姓名马金山

学号************

专业自动化

教学单位德州学院机电工程系

2O12年0３月24日

德州学院毕业论文（设计）开题报告书

2011 年 12 月 30 日

德州学院毕业论文（设计）中期检查表

目录

摘要： (1)

1引言 (1)

1.1选题目的和意义 (1)

1.2本选题在国内外的研究现状和发展趋势 (1)

2 系统方案原理及特色 (2)

2.1超速报警器设计思路 (2)

2.2超速报警器的总原理图 (2)

2.3超速报警器的特色 (3)

3超速报警器硬件设计 (3)

3.1主控模块 (3)

3.2 时钟电路 (5)

3.3复位电路 (6)

3.4霍尔传感器连接电路 (7)

3.5按键电路 (8)

3.6显示电路 (8)

3.7报警电路 (9)

4 超速报警器软件设计 (10)

4.1 程序流程图 (10)

4.2程序设计 (11)

5结束语 (15)

6主要参考文献 (15)

谢辞 (17)

基于单片机的超速报警器电路设计

马金山

（德州学院机电系，山东德州 253023）

摘要：超速报警器的设计从硬件和软件方面阐述了单片机在汽车超速报警上的应用，以较低的成本实现超速报警的功能，方便驾驶员能根据自己的需要设置合适的车速上限，保障行车安全，具有很好的实用价值。超速报警器的设计将车速传感器产生的车速信号送入霍尔传感器电路，得到一个与车速信号频率一致的信号，送入单片机记数。与单片机内部设定值相比较。如果超过了预设值则可判断汽车超速，蜂鸣器报警提示。该系统由电源电路、时钟电路、复位电路、速度显示电路、按键电路、键盘（设定报警车速值）、报警电路、霍尔传感器连接电路和控制单片机组成。它在一定程度上有效解决汽车超速驾驶的问题。

关键词：单片机；超速报警器；传感器；安全

1引言

1.1选题目的和意义

在当今时代里，汽车是最普遍的交通运输工具，随着汽车工业和高速公路建设的发展，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超载和超速行驶，而后者随机性很大然而人们往往忽视高速行驶所带来的重大后果。每年由于司机超速行驶而产生的交通事故很多，因此造成的经济损失很多，然而很多因超速行驶而造成事故者不是他们想开很快，而是他们那时已经有了快感，根本没有意识到自己是在超速行使，因此在事故发生后大都感到后悔。针对这种状况，开发超速报警器非常重要，可以将产生的交通事故防患于未然.如果他们在汽车上安装汽车速度显示及超速报警器，在很大程度上能确保他们避免发生这类事故。

1.2本选题在国内外的研究现状和发展趋势

各国为了解决车主有意无意超速驾驶问题，采取了各种各样的措施，与此同时，汽车电子限速装置也在不断发展之中，有许多电子设计者或公司从事这方面的研究，力求能设计出一种普遍使用的汽车限速装置。其表现如下：1、广州唯创也推出了一款超速报警器，它是一种实时指示车辆行驶速度，记录超速记录，并通过语音提醒司机安全驾驶的智能电子设备。该设备实时显示车辆速度。当超过测定速度的最高值时，及时播放语音提示，提示司机。2、据悉，法国汽车制造和营销委员会与法国标致雪铁龙汽车集团和雷诺汽车公司日前联合向用户推出三种汽车限速装置。报道说，这三种装置中，最简单的一种是“超速报警器”。安装上这种装置的汽车如果超过预先设定的车速时，报警器就会发出声响警

报，同时有指示灯在车内闪烁，以警示司机降速。其它两种限速装置是可以直接对汽车的部分功能及行驶进行调整的装置。一种是限速器，另一种是调速器。司机可以通过这种限速器提前设定最高时速，如果司机在汽车行驶中想超过开车前设定的最高时速，加速器也不会响应，而是把车速限定在一定范围内。

2 系统方案原理及特色

2.1超速报警器设计思路

基于单片机的超速报警器电路是一个具有数字显示功能的单片机系统，通过速度显示电路得知车辆当前速度输出，当达到所设定的速度上线时通过报警电路进行报警，使驾驶人员得知车辆已经超速，使驾驶员作出反应，以保证驾驶人员的人身安全。首先要进行的总体方案设计，在设计中一般应该考虑一下几点：1、遵循从整体到局部的设计原则 2、可靠性安全要求 3、经济性要求 4、便于操作和维护要求

2.2超速报警器的总原理图

超速报警器的设计将车速传感器产生的车速信号送入霍尔传感器电路，得到一个与车速信号频率一致的信号，送入单片机记数。得到的数值通过与单片机内部设定值相比较。如果超过了键盘输入的最大值则可判断汽车超速，然后通过蜂鸣器报警提示。该系统由电源电路、时钟电路、复位电路、速度显示电路、按键电路、键盘（设定报警车速值）、报警电路、霍尔传感器连接电路和控制单片机组成。

图1总原理图

2.3超速报警器的特色

1、超速报警器的设计实现限速路段超速报警，并能语音报警。本系统的功能在车主超速时提醒车主，保证驾驶人员的人身安全。

2、超速报警器的设计将车速传感器产生的车速信号与单片机内部设定值相比较。如果超过了预设值则可判断汽车超速，蜂鸣器报警提示。

3、超速报警器的设计将电源电路、时钟电路、复位电路、速度显示电路、按键电路、报警电路、霍尔传感器连接电路等电路组合起来组成超速报警器。

3超速报警器硬件设计

3.1主控模块

本系统采用MCS一51系列的8051单片机作为控制核心[1]。MCS51系列单片机是美国Intel公司于1980年推出的一种8位单片机系列。8051的片内程序存储器（ROM）是掩膜型的，即在制造芯片时已将应用程序固化进去。8051抗干扰性好，适用于恶劣环境的场合。8051 CPU的工作频率采用12MHZ，方便系统对速度传感器的计数脉冲进行快速的处理。805l 的输入，输出引脚具有32根I／O口线。可以连接存储器、LED显示器、速度传感器等各种外部器件。8051具有低功耗和低电压工作模式的特点，可以利用电池对系统供电。但8051内部只有256B的数据存储器，系统可以外接RAM芯片以满足系统的需求[2]。

图2 8051单片机引脚图