论文总字数：23934字

摘 要

ABSTRACT II

第一章 绪 论 1

1.1引言 1

1.2任务分析与实现方法 1

1.3论文的主体构造 2

第二章 硬件电路设计 3

2.1概述 3

2.2 霍尔传感器模块的设计 4

2.2.1传感器的选择 4

2.2.2 3144霍尔传感器模块 4

2.3单片机模块的设计 5

2.3.1单片机的选择 5

2.3.2 单片机原理简介 6

2.3.3 单片机的引脚功能介绍 7

2.3.4单片机外围电路的设计 7

2.4按键模块的设计 8

2.5显示模块的设计 9

2.6 报警电路的设计 10

2.7 电源模块设计 11

2.8语音模块设计 11

2.9硬件电路设计总结 12

第三章 系统软件设计 13

3.1 概述 13

3.2 中断模块的设计 14

3.3 数据处理模块的设计 16

3.3.1里程计算模块的设计 16

3.3.2瞬时速度计算模块的设计 17

3.4显示模块的设计 18

3.5系统软件设计总结 19

第四章 系统调试与分析 20

4.1 系统仿真调试与结果 20

4.1.1模拟脉冲波 21

4.1.2硬件调试结果 22

4.2软件调试 24

4.3实物显示 24

结语 26

参考文献 27

致谢 28

附录1 总电路图 29

附录2 程序 30

汽车超速报警器

摘 要

随着高速公路建设和汽车业的迅猛发展，交通事故的数量也在不断的增加，其中大部分事故都是由超速引起的，所以设计一款可视性强、能动性高的汽车超速报警器相当必要，给驾驶员提供超速报警，降低事故发生率。本次设计以通用STC-89C52单片机为处理核心，用霍尔传感器将车轮的转数转换为电脉冲，进行处理后送入单片机，计算得出瞬时速度和里程，LCD1602显示车轮半径，时间，当前转速，里程，模式，限制转速。如果汽车超速则系统发出报警。程序的编写遵循可读性好、修改完善方便的模块化设计的原则，同时采用自顶向下的设计方法，使其更可读更合理。本论文包括硬件模块和软件模块，系统结构简单，具有实用性，操作方便，可广泛应用于汽车、摩托车等机动车辆。

关键词：传感器 测速 单片机 LCD1602

Automobile over-speed alarm

Abstract

With the rapid development of highway construction and the auto industry, the increase of the number of traffic accidents have been, most of these accidents are caused by speeding, so design a strong visibility, initiative high speeding car alarm is necessary, gives the driver overspeed alarm, reduce the accident rate. This design in general on STC - 89 c52 as the processing core, with hall sensor, the revolution of the wheel is converted to electrical impulses that are processed into single chip microcomputer, calculates the instantaneous speed and mileage, LCD1602 display wheel radius, time, the current speed, mileage, pattern, the limit speed. If the car speeding the system issued a report to the police. Follow write good readability, modify, improve the convenience of the principle of modular design, at the same time using the top-down design method , make it more readable and more reasonable. This paper includes hardware modules and software modules , the system structure is simple, practical, easy to operate, can be widely used in automobiles, motorcycles and other motor vehicles.

Key Words: Sensor ; Speeding ; Single chip microcomputer ; LCD1602

第一章 绪 论

1.1引言

随着高速公路建设和汽车业的迅猛发展,每年由各类交通事故造成的人员和车辆的伤亡数也在呈阶梯状迅速增长着, 大部分交通事故发生的主要原因是车辆的超速行驶,这给社会和家庭都造成了相当巨大的经济损失。

针对日益严峻的交通安全形势，树立主动预防理念，设计智能化、人性化的汽车辅助安全装置——超速报警器，提供限速路段超速自动提示和报警，可以大大减少驾驶员的错误判断和负担, 防止司机在一些路况复杂的繁华路段超速驾驶，能在一定程度上提高安全驾驶系数，减少交通事故的发生。装有超速报警器的汽车能够在通过装有无线发射装置的限速路段时，有效地防止因驾驶员不知路段最高限速、醉驾无意超速、有意开快车所引发的交通事故。
与安全气囊等机动车常规安全设施相比，在提高安全系数上，汽车超速报警器显得更加主动有效，能够做到防患于未燃。本次设计实现了限制速度可输入、声光报警等功能，在车辆行驶过程中，该报警器依托速度传感器实时监测车速，经计算处理后通过LCD显示当前车速和限速数据。当汽车瞬时速度超过限定速度时，警示灯立即闪烁、蜂鸣器持续报警并伴随语音提示，及时提醒驾驶员减速。该系统具有结构简单、实用、易操作、便于维修的特点，利于推广运用。

1.2任务分析与实现方法

本设计的任务是：以通用STC-89C52单片机^[1]为设计核心，用霍尔传感器3144^[2]将车轮所转的转数转换为连续的电脉冲波输出，经过一系列处理后电脉冲波由单片机进行进一步的分析、处理。对于里程及速度的测量，是通过STC-89C52^[3]自带的计数器，测算出车轮每转过一圈所需的的时间和每秒钟所产生的脉冲数，送给单片机，并通过公式计算出里程和瞬时速度，所得的里程与瞬时速度再通过LCD1602显示出来。

本设计总体思路为：设置汽车车轮的直径为d，在车轮的上面安装n个永磁铁，那么计算得出的里程的误差就是3.14d/n。经过综合考虑分析，本次设计中取n=1使得操作更加的简单易行。根据理论而言，汽车车轮每转过一圈，霍尔传感器就会靠近一次永磁铁，并相应的采集到一个脉冲信号，然后再把这个脉冲信号从单片机的引脚P3.2即中断0端输入，然后单片机的定时器对每个脉冲波产生的时间进行计时，计数器对每秒钟的脉冲波总数进行计数，然后单片机再把当前转速与限制转速比较，如果汽车超速了，报警模块就会报警。

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