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1、电动车车速报警系统摘 要本设计是基于单片机实现的。车速报警系统的设计从硬件和软件方面阐述了单片机在电动车超速报警上的应用,以较低的成本实现超速报警的功能，方便驾驶员能够根据自己的需要来设置合适的车速上限，保障行车安全，具有很好的实用价值。超速报警系统的设计是通过霍尔传感器来测量车轮转速，并将此信号接到单片机的INT1，通过单片机来控制LCD1602显示结果，再有按键来设置报警值的大小，如果超过了预设值则可判断电动车超速，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电动车
2、超速驾驶的问题。关键词单片机；超速报警系统；传感器；车速目 录摘要I第1章 绪论11.1 课题背景11.2 国内外研究的现状11.2.1 国内研究现状11.2.2 国外研究现状11.3 课题研究的目的和意义2第2章 系统总体方案32.1 系统设计思路32.2 系统设计原理32.3 系统设计特色42.4 本章小结4第3章 系统硬件设计53.1 主控模块53.2 时钟模块73.3 复位模块73.4 传感器模块83.5 按键模块103.6 显示模块103.7 报警模块113.8 电源模块123.9 整体电路123.10 本章小结12第4章 系统软件设计144.1 系统流程图144.2 初始化程序15
3、4.3 按键扫描程序164.4 LCD显示程序164.5 本章小结16结论18致谢19参考文献20“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章 绪论1.1 课题背景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年全国共发生交通道路事故567753起，造成99217人死亡、451810人受伤，直接财产损失27.7亿元。其中车辆超速行驶所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。本文从驾驶员自身安全角度出发，设计了一种
4、检测车辆超速的报警系统。该报警系统允许驾驶员通过自带键盘设置本车安全行驶的最高速度。当车辆处于行驶状态中，该系统通过速度传感器时刻监测车辆，并通过6位LCD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，达到防范于未然的目的。1.2 国内外研究的现状鉴于在实际生产和生活中电动车上的报警系统不是太多，而汽车报警系统有很多的研发与生产，并且两者之间所用的理论与原理一样，所以下面就以汽车报警系统介绍一下目前国内外研究的现状。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
5、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。1.2.1 国内研究现状广州唯创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。1.2.2 国外研究现状法国汽车制造和营销委员会与法国标致雪铁龙汽车集团以及雷诺汽车公司曾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
6、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。1.3 课题研究的目的和意义当今时代里，电动车是最普遍的交通运输工具，随着汽车工业和公路建设的发展，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电动车的超载和超速行驶，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。每年由于人们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
7、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。如果他们在电动安装车速度显示器及超速报警器，在很大程度上能确保他们避免发生这类事故。第2章 系统总体方案2.1 系统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，使驾驶员做出反应，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
8、原则。设计方案时，先考虑整体，有整体分为多个局部模块。即把复杂的问题分解为多个简单的问题，一个一个加以解决。 2、可靠性安全要求。所谓可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内实现规定功能的能力。3、方便和经济性要求。再设计方案过程中，要考虑此方案实际的操作是否方便，尽量简单，元件尽量少，走线方便以及经济方面的考虑。2.2 系统设计原理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车辆超速，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
9、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。电源电路给整个系统提过动力，使整个系统快速的运转起来。单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器，XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端，时钟可由内部或外部生成组成时钟电路。复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。霍尔传感器连接电路通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速，得出系统的速度。按键电路包括速度设置、速度增加、速度减小以及速度确定，有四个开关可以对速度上限值进行设定，另外有速度增减按键，可以方便的根据当地限速的要求实时实地进行速度更改以达到报警目的
10、，具有很强的灵活性，方便驾驶员的操作。LCD1602液晶用来显示当前及设定的速度，当速度超过最大速度VM时，报警电路发出声音报警，报警电路相对来说比较简单，起报警作用。以此来通知驾驶员进行调速，减少发生交通事故。该系统的硬件电路图如2-1所示。图2-1总原理图2.3 系统设计特色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
11、、传感器连接电路等电路组合起来组成超速报警器。2.4 本章小结本课题的设计要求一个具有数字显示和报警功能的单片机系统，实现车辆当前速度输出和显示，当达到所设定的速度上限时报警，提醒驾驶人员减速，以保证人身安全。第3章 系统硬件设计3.1 主控模块本系统采用MCS-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。805
12、l的输入，输出引脚具有32根I/O口线。可以连接存储器、LCD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3-1 AT89C51引脚图3-1为AT89C51芯片引脚图,各端口功能及使用说明如下：VCC：接+5V电源。VSS：接地。P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，每引脚可吸收8个TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口
13、，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。当P2口用于外部程序存储器或16位地址外部数
14、据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，见表3-1。 表3-1 P3口的特殊功能口管脚备选功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2/INT0（外部
15、中断0）P3.3/INT1（外部中断1）P3.4T0（记时器0外部输入）P3.5T1（记时器1外部输入）P3.6/WR（外部数据存储器写选通）P3.7/RD（外部数据存储器读选通）RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时,ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。3.2 时钟模块时钟电路是计算机的心脏，
