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1、临沂大学2012届本科毕业论文 基于单片机的汽车超速报警器的设计摘 要为了降低车辆超速造成的交通事故，设计了一种利用89C51单片机对机动车超速行驶情况进行蜂鸣报警和灯光报警的系统。随着国民经济的发展，机动车辆规模及流量大幅度增加。为了保护司乘人员安全，降低事故发生率成为当务之急，在汽车装置中，设置超速警示系统，为车辆驾驶人员提供警示标志，以便驾驶人员提前减速，成为一种必要手段。详细阐述了系统的总体设计方案，给出了界面模块与89C51接口电路，最后介绍了软件设计方法及程序流程图。关键词： 89C51；传感器；界面模块ABSTRACTDesign a sound alarming system
2、using 89C51 single chip which can exam the over speed motor vehicle and meanwhile give out sound. With the development of the national economy Scales of motor vehicles are experiencing a substantially incensement. Assorting with and inducing traffic to protect the safety of drivers and passengers，re
3、ducing the accident rate become a urgent affair. Setting up speeding alert system and supplying the drivers with The system with simple structure,high reliability and convenient operation can widely used on motorbike ,car and so on. This paper detailedly introduces the whole design scheme of the sys
4、tem、the circuit on interface module and 89C51,the method of the software design and program flow chart.Keyword:89C51; transducer; Interface-Modul目 录第一章 绪论11.1 研究背景11.2 系统设计方法11.3 研究目的与意义11.3.1 研究目的11.3.2 研究意义21.4 研究现状21.4.1 国内外研究现状21.5 研究内容4第二章 硬件部分设计42.1 AT89C51单片机简介42.1.1 管脚说明6第三章 系统总体设计73.1 设计方案7
5、3.2 测速传感器83.3 界面模块93.4 存储器扩展103.5 抗干扰设计103.6 软件设计113.7 主程序113.8 监测车辆速度123.8.1 GPS车速检测123.8.2 跟踪流程133.9 键盘中断子程序153.10 报警子程序153.11 显示子程序设计153.11.1 信息显示的方式选择153.11.2 LED显示屏的优点163.12 RAM数据保护的条件陷阱164 总结17参考文献18致 谢19第一章 绪论1.1 研究背景随着我过国民经济和汽车技术的飞速发展,本课题针对汽车运行的安全,设计了由单片机作为中央控制单元的汽车报警系统,主要设计汽车超高速报警功能，该设计将单片机
6、的实时控制及数据处理功能与传感器的转换技术相结合，充分的利用了AT89C51的内部资源，使报警系统的工作于最佳状态，从而提高系统的综合反映灵敏度，使报警系统及时准确，实现汽车多功能的报警控制，最大限度的保护消费者的利益1。所设计的报警系统对出现的危急情况能够及时进行声、光、网络报警级响应的显示，提醒车主或驾驶员尽快地采取响应的措施，有效的保护自身和他人的利益和安全，尽快的降低事故发生率。随着国内机动车数量的迅速上升，交通事故也呈现上升趋势。根据2003 年我国交通事故统计发现， 2003年全国共发生道路交通事故567753起，造成99217人死亡、451810人受伤，直接财产损失27.7亿元。
7、其中车辆超速行驶造成交通事故的比例占16%左右，共造成19741人死亡，88180人受伤，在交通事故原因中仅次于无章驾驶所造成的危害2。 本文从驾驶员角度出发，设计了一种超速报警系统。该报警系统允许驾驶员通过系统自带键盘设置本车辆安全行驶的最高速度。当车辆处于行驶状态中，该系统通过测速传感器时刻监测机动车辆，并通过6位LED显示车辆的实际车速和用户设置的安全参数，当发现车辆速度超过驾驶员设置的最高值时，蜂鸣器开始报警，警告灯不断闪烁，提醒驾驶员减速，达到防患于未然的目的。1.2系统设计方法该报警系统硬件主要包括以下四大模块：89C51单片机主控板、传感器模块、报警模块和显示模块等。其中89C5
8、1主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能，传感器完成信号的采样功能，报警模块主要负责报警和灯光报警，显示模块完成字符、数字的显示功能3-4。1.3研究目的与意义1.3.1研究目的利用现有技术:雷达视频测速、车牌识别与LED电子显示屏进行超速警示，在系统设计中，为达到最优的性价比，将遵循以下设计原则5:合理性:以系统工程学及其它先进理论指导，使系统的各部分合理配置，有机融合并尽可能地发挥设备潜力和软件功能，最大限度地提高系统性能价格比。先进性:采用先进设备，使系统功能完备，易于升级换代，在保证其先进性的前提下具有较长的生命周期。实用性:系统功能充分满足车辆检测、警示超速车辆的实际需求，简便实用，
9、易于使用、管理、维护和扩展。可行性:系统设计、选材、选型等选取高科技新产品，符合国家和地方政府的法规政策和标准，与管理部门的管理制度相适应。经济性:充分利用所选择的设备，控制整体设计的成本，与经济能力方面的实际情况相吻合。可靠性:采用高集成设备，采用自动监测、自动监控和容错等技术来保证可靠性。安全性:系统具有防病毒、防震、防灾、防误操作能力，较强的抗干扰、抗静电能力，以及数据备份、数据恢复等功能。还将提供用户等级权限保护，有效排除人为因素的干扰。1.3.2研究意义高精度、高速度、经济实用动态实时的车辆超速警示系统，将为公安机关与交理部门提供有效的技术手段，使公安机关与交通管理部门有效地实施超速
10、管理，保车安全、行人安全、财产安全有着显著的社会效益和经济效益。同时，还具有以下有点：1、不同于传统的检测系统，能够改变现场值勤、现场发现违章、现场处罚的交通超速的管理模式，节约警力资源，提高了超速警示的作用;2、它基于硬件与软件相结合的检测警示模式不仅更具智能性，而且具有多功特点，可以进行多种交通违章行为的监控;3、能够为处理超速车辆提供准确有力的证据，同时也给超速车辆提供警示;4、能够利用软件对雷达视频检测的数据进行处理分析，自动获取超速车辆信使视频资源得以充分利用。1.4研究现状智能交通系统是在科学技术发展的背产生的大范围、全方位、实时、高效的交通管理系统，它将先进的信息、数据通信子控制
11、及计算机处理等技术有机的融合，运用于地面交通管理体系。主要是使汽车路的功能智能化，从而保障交通安全、提高交通效率、改善城市环境、降低能源消即在较完善的道路设施基础上，将先进的智能交通理论与高新技术集成并运用于道通的整个过程，以协调车、路、人。智能交通系统强调的是系统性、实时性、信息性以及服务的广泛性，与原来的交通管理与交通工程有着本质的区别。1.4.1国内外研究现状随着智能交通的发展，美国正在研究和部署车辆避碰、司机与车辆监控、与乘坐者安全性能改善等工作。欧洲正在支持开发聪明(smart)的约束系统，制用信息与通信系统的道路安全长期计划，开展为优化人机界面和道路安全的远程信理“智能道路”的研究
12、和示范，通过标准和使用者信息提高隧道中的安全，建立卫位事故警示系统等。澳大利亚也正在用智能交通系统新技术改善道路安全。美国是世界上公路最发达的国家之一，从上个世纪50年代中期就开始按照公规划进行大规模建设，目前已实现了纵横交错、四通八达的现代化公路网络，高速公路总长度己达10万公里。但是随着经济与社会的发展，公路交通量与日俱增，其交通堵塞、交通拥挤与交通肇事等现象日益增多。且公路占地多、环境污染和财力不足等诸多原因，美国己不再主要用修建更多公路的办法来解决交通问题，而是致力于用高科技改造现有公路网的技术状况和完善交通管理体系，以提高现有路网的通过能力，适应当前和未来交通量大幅度增长的社会需求。
13、从2000年到2006年，美国准备投资2000亿美元构造全国ITS。并且在洛杉矶等地开发使用ITS。应用计算机系统监控全市的交通状况和系统自身性能;道路上埋设的感应线圈可检测车辆的车速，车流量及道路占用情况，并可在一秒钟内实时修改数据;交通信号可由计算机根据实际情况进行自适应调整或人为干涉;关键路段和重点地区配有摄像机实时监控交通情况。现在，美国的ITS正在研究将城市地区开发的交通管理技术和系统功能推广应用，通过先进的电子通信技术，提高行车的安全性，方便外国游客出行。系统包括为驾驶员和事故受害者提供援助的无线紧急呼救系统，恶劣道路和交通环境的实时警告系统，以及有关服务设施和旅游路线、景点等信息
14、系统。在日本，ITS的发展始于20世纪70年代，其显著特点就是政府有关各部门共同参与，密切合作，以保证在技术发展过程中没有遗漏。从1973年到1978年，日本投入了大量的人力和资金，成功地组织了一个“动态路径诱导系统”的实验。在20世纪80年代中期到90年代中期的10年时间，日本相继完成了路车间通信系统(以cs)、交通信息通信系统(TICS)、宽区域旅行信息系统、超智能车辆系统、安全车辆系统及新交通管理系统等方面的研究。1993年7月，日本“车辆、道路与交通智能协会”成立，从而在与ITS有关的五个部，即建设省、通产省、邮政省、运输省和警察厅之间建立了协调工作机制。综合分析ITS，上述5个部在1
15、995年提出了日本公路.交通车辆领域的信息化实施方针，其目的在统一的规划下推进其工作。ITS由导航系统、自动收费系统、安全驾驶6援助系统等9个开发领域和20个用户服务功能构成6。欧洲的ITS研究开发是由官方(主要是欧盟)与民间并行进行的。同时，由于欧洲的大部分国家国土面积比较小，因此，ITS的开发与应用是与欧盟的交通运输一体化建设进程紧密联系在一起的。1969年欧共体委员会就提出要在成员国之间开展交通控制电子技术的演示。从1986年起，西欧国家开始在“欧洲高效安全交通系统计划(PROMETHEUS)”和“保障车辆安全的欧洲道路基础设施计划(D砒VE)”两大计划指导下开展交通运输信息化领域的研究、开发与应用。1988年由欧洲10多个国家投资50多亿美元，联合执行旨在完善道路设施，提高服务质量的D班VE计划。目洲各国正在进行Telematics的全面应用开发工作，计划在全欧范围内建立专门的无线数据
