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1、毕业设计说明书(论文)作 者: 学 号：系：专 业:题 目:基于MCS-51单片机的车辆测速仪的设计与制作指导者： (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务)年 月毕业设计（论文）评语学生姓名： 班级、学号 题 目： 基于MCS-51单片机的车辆测速仪的设计与制作 综合成绩： 指导者评语： 指导者(签字)： 年 月 日毕业设计（论文）评语评阅者评语： 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语： 答辩委员会（小组）负责人(签字)： 年 月 日毕业设计说明书（论文）中文摘要雷达测速仪是利用多普勒原理测量车辆速度的。根据多普勒原理，当雷达把信号发射到运动车辆上时，将
2、会反射回一个与车辆速度成比例的回波信号，回波信号经过处理后得到一个频率的变化值，这个变化值就是多普勒频率，再根据多普勒效应公式就可以得到车辆行驶速度。不论驶近的车辆还是远离的车辆都会产生频率变化，因此，任何行驶方向的车辆都会被测量到速度。本文是基于MCS-51单片机的车辆测速仪的设计，系统以AT89C52单片机为处理控制核心，设计了频率计，实现了信号频率的测量，并根据多普勒效应，将频率转换为速度，最后采用系统化LCD显示模块实时显示所测速度的车辆测速仪的设计方案以及系统软件。关键词 单片机 频率 多普勒效应 LCD 毕业设计说明书（论文）外文摘要Title The Design and Pro
3、duction of Vehicle Speedometer Based on the MCS-51 MCU AbstractRadar speed gun is using doppler principle of measurement speed. According to the doppler principle, when radar signal to the launch vehicle movement, will be reflected back to a vehicle speed and in proportion of the echo signal, echo s
4、ignal is processed get a frequency changes value, the value of this change is doppler frequency, again according to the doppler effect formula can get vehicle speed. No matter the approaching vehicle or away from vehicles will have a change in frequency, therefore, any driving direction of the vehic
5、le will be measured speed.This paper is based on the MCS-51 MCU vehicles speedometer design, system to AT89C52 MCU as processing control core,design the frequency meter, realize the signal frequency measurement,and according to the doppler effect, the frequency conversion for speed, finally through
6、the systematic LCD display module real-time display the speed of the vehiclespeedometer design program and system software.Keywords MCU Frequency Doppler Effect LCD 本科毕业设计说明书（论文） 第 I 页 共I 页 目 次1 绪论11.1 课题的背景与意义11.2 单片机发展概况21.3 主要研究内容32 雷达测速仪原理42.1 车辆测速技术简介42.2 多普勒效应52.3 多普勒信号的提取63 系统硬件设计思想以及原理框图83.1
7、 方案论证83.2 系统总体设计框图83.3 单片机AT89C52介绍83.4 复位电路113.5 晶振电路133.6 放大整形电路143.7 数据显示154 系统软件设计214.1 测频方法的选择214.2 主程序流程图234.3 中断服务子程序流程图254.4 1602液晶初始化流程图275 系统仿真及调试285.1 Proteus285.2 Keil C51295.3 仿真与调试的步骤295.4 功能的检测305.5 仿真结果32结 论34致 谢35参 考 文 献36附录37 本科毕业设计说明书（论文） 第 36 页 共 43 页 1 绪论1.1 课题的背景与意义随着雷达技术的发展，雷达
8、的任务不仅是测量目标的距离、方位和仰角，而且还包括测量目标的速度，以及从回波中获取更多有关目标的信息。飞机、导弹、人造卫星、各种舰艇、车辆、兵器、炮弹以及建筑物、山川、云雨等等，都可能作为雷达的探测目标，这要根据雷达用途而定1。二次大战后，特别是20世纪70年代以来，雷达技术有了迅速的发展，雷达已在军事的各个方面获得应用。这些技术成果也同时在民用雷达方面发挥着日益增长的作用。交通测速雷达作为民用雷达的一个重要应用，目前广泛用于道路交通巡逻，车流速度检测等方面，特别是在交通管制方面起着重要的作用。 多年来，超速行驶一直是导致交通事故的主要原因之一。为了减少由于超速引起的交通事故与违章现象，必须采
9、取有效手段，严肃治理违章超速行驶，使司机严格按道路限速规定要求行驶，为此对行进中车辆进行实时的检测，对违章超速车辆进行处理，警告驾驶员按章行车时十分必要的。及时地对违章超速司机进行处罚，也可以对广大驾驶员起到教育、警示作用，使他们能够自觉地遵守交通法规，减少以至杜绝超速行为，最终达到减少交通事故，增加交通安全性的目的2。国内取缔违规超速大多数是以雷达测速仪辅助于照相设备(俗称电子眼)为工具。在新交通法出台后，公安交管部门有了更加明确的对行车超速者进行处罚的依据，故雷达测速仪开始普及起来。在电子测量中，频率的测量精确度是非常高的。利用计数法测量频率具有精确度高、测量迅速、使用方便、容易实现测量过
10、程自动化等一系列突出优点，已成为目前频率测量的重要方法。在单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展的今天，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。本设计根据雷达测速原理，测得多普勒频率的变化，最终测得行车的速度。由于单片内部含有稳定度较高的标准频率源、定时计数器等硬件，能非常方便地对外部信号或标准频率信号进行计数，
11、并且可以进行计数的逻辑控制及数据储存运算等，考虑到单片机的诸多优点，所以本设计采用单片机为处理控制核心。1.2 单片机发展概况1970年微型计算机研制成功后，随后就出现了单片机。美国Inter公司在1971年推出了4位单片机4004；1972年推出了雏形8位单片机8008。特别是在1976年推出MCS-48单片机以后的三十年中，单片机的发展和其相关的技术经历了数次的更新换代。其发展速度大约每三四年要更新一代、集成度增加一倍、功能翻一番。 尽管单片机出现的历史并不长，但以8位单片机的推出为起点，那么，单片机的发展大致可分为四个阶段3。第一阶段（1976年-1978年）：初级单片机阶段。以Inte
12、r公司MCS-48为代表。这个系列的单片机内集成有8位CPU、I/O接口、8位定时器/计数器，寻址范围不大于4K字节，简单的中断功能，无串行接口。第二阶段（1978年-1982年）：单片机完善阶段。在这一阶段推出的单片机其功能有较大的加强，能够应用于更多的场合。这个阶段的单片机普遍带有串行I/O口、有多级中断处理系统、16位定时器/计数器，片内集成的RAM、ROM容量加大，寻址范围可达64K字节。一些单片机片内还集成了A/D转换接口。这类单片机的典型代表有Inter公司的MCS-51、Motorola公司的6801和Zilog公司的Z8等。 第三阶段（1982年-1992年）：8位单片机巩固发
13、展及16位高级单片机发展阶段。在此阶段，尽管8位单片机的应用已广泛普及，但为了更好满足测控系统的嵌入式应用的要求，单片机集成的外围接口电路有了更大的扩充。这个阶段单片机的代表为8051系列。许多半导体公司和生产厂以MCS-51的8051为内核，推出了满足各种嵌入式应用的多种类型和型号的单片机。第四阶段（1993年-现在）：百花齐放阶段。现阶段单片机发展的显著特点是百花齐放、技术创新，以满足日益增长的广泛需求。其主要方面有：（1）单片嵌入式系统的应用是面对最底层的电子技术应用，从简单的玩具、小家电；到复杂的工业控制系统、智能仪表、电器控制；以及发展到机器人、个人通信信息终端、机顶盒等。因此，面对不同的应用对象，不断推出适合不同领域要求的，从简易性能到多全功能的单片机系列。 （2）大力发展专用型单片机。早期的单片机是以通用型为主的。由于单片机设计生产技术的提高、周期缩短、成本下降，以及许多特定类型电子产品，如家电类产品的巨大的市场需求能力，推动了专用单片机的发展。在这类产品中采用专用单片机，具有低成本、资源有效利用、系统外围电路少、可靠
