【正文】 1 邵 陽 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 課 題 名 稱 汽車車速自動檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研制 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號 0441025078 系 、 專 業(yè) 電氣工程系 電氣工程及其自動化 指 導(dǎo) 教 師 職 稱 副 教 授 2021 年 4 月 10 日 2 摘要 隨著汽車技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代汽車上的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代汽車的機(jī)構(gòu)日趨復(fù)雜，各種功能裝置也不斷增多，各種信息不斷增加，汽車車速已經(jīng)成為汽車信息中心。新的技術(shù)快速發(fā)展，促使各生產(chǎn)商家積極進(jìn)行新型汽車車速儀表的研究開發(fā)和大量生產(chǎn)。 為了降低車輛超 造成的交通事故 , 同時(shí)能將測得的車速實(shí)時(shí)顯示 ,并自動判斷是否超速，設(shè)計(jì)了一種利用 89C51 單片機(jī)對機(jī)動車超速行駛情況進(jìn)行蜂鳴報(bào)警的系統(tǒng)。詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案 ,最后介紹了軟件設(shè)計(jì)方法及程序流程圖。另外它低廉的造價(jià)和 經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明較高的精度大大提高了它的可用性。 關(guān)鍵詞 :89C51。傳感器 。 車速測量 。 3 Abstract With the development of automobile technology， puter technology andThe wide application of advanced modern manufacturing technology， electronic technology and puter technology on cars， structure of cars bees more and more plicated. The speed of cars has bee the information center because of the increasing amount of information from various parts of panel speed manufactures work hard to develop new panels and enlarge the production. Design a sound alarming system using 89C51 singlechip which can exam the overspeed meanwhile giveout sound. but also display the real time velocity of the passing by cars and judge whether the velocity is over the limitation of velocity system with simple structure、 high reliability and convenient operation can widely used on motorbike、car and so paper detailedly introduces the whole design scheme of the system、 the method of the software design and program flow chart. Above all,the practicability has been validated by its low fabrication cost and high precision. Key words:89C51,transducer, measuring of cars velocity 4 目 錄 第一章 緒論 ........................................................ 2 引言 ........................................................ 2 題目來源及課題意義 ........................................ 2 車速檢測發(fā)展過程和趨勢 ....................................... 2 第二章 方案論證 ................................................... 5 單片機(jī)的選擇 ............................................... 5 測速傳感器的選擇 ............................................. 6 LED 顯示電路選擇 ........................................... 7 鍵盤輸入電路 ............................................... 8 第三章 車速檢測主電路 ............................................ 9 主電路核心器件介紹 ????????????????????? 9 顯示電路 ................................................... 16 鍵盤及顯示電路 ............................................ 17 第四章 系統(tǒng)的抗干擾及可靠性 ................................... 20 第五章 軟件設(shè)計(jì) ................................................. 21 參考文獻(xiàn)： ....................................................... 22 附錄 A：系統(tǒng)框圖 ................................................. 23 附錄 B：系統(tǒng)硬件框圖 ............................................ 24 程序清單 ： ................................................................25 5 第一章 緒論 引言 隨著國內(nèi)機(jī)動車數(shù)量的迅速上升 ,交通事故也呈現(xiàn)上升趨勢。根據(jù) 2021 年我國交通事故統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn) ,2021 年全國共發(fā)生道路交通事故 567753 起 ,造成 99217 人死亡、451810 人受傷 ,直接財(cái)產(chǎn)損失 億元。其中車輛超速行駛造成交通事故的比例占16%左右 ,共造成 19741人死亡 ,88180人受傷 ,在交通事故原因中僅次于無章駕駛所造成的危害。 在高速公路上 ,傳統(tǒng)的限速提示板功能的單一性和普遍性 ,無法良好地完成限速提示功能。有些高速公路上采用了電子限速提示牌 ,但與普通限速牌相比只是提高了視覺效果 , 超過 80%的交通事故都是由于司機(jī)超速駕駛導(dǎo)致的。這表明，即使在危險(xiǎn)路段設(shè)置了限速標(biāo)志，駕駛員由于各種原因，還是很容易將限速忽視。即使在裝配了電子監(jiān)控設(shè)備的今天，也僅僅是在車輛超速之后被監(jiān)控設(shè)備記錄下來，然后進(jìn)行處罰，而不能在超速行為發(fā)生之時(shí)就對司機(jī)進(jìn)行提示，令駕駛員減速以確保安全。 在司機(jī)熟悉 了這種限速牌后仍會出現(xiàn)“熟視無睹”的情況。因超速行駛導(dǎo)致交通事故的比率仍然居高不下。 本文從駕駛員角度出發(fā) ,設(shè)計(jì)了一種超速報(bào)警系統(tǒng)。該報(bào)警系統(tǒng)允許駕駛員通過系統(tǒng)自帶鍵盤設(shè)置本車輛安全行駛的最高速度。當(dāng)車輛處于行駛狀態(tài)中 ,該系統(tǒng)通過測速傳感器時(shí)刻監(jiān)測機(jī)動車輛 ,并通過 6位 LED 顯示車輛的實(shí)際車速和用戶設(shè)置的安全參數(shù) ,當(dāng)發(fā)現(xiàn)車輛速度超過駕駛員設(shè)置的最高值時(shí) ,蜂鳴器開始報(bào)警 ,提醒駕駛員減速 ,達(dá)到防患于未然的目的。 題目來源及課題意義 在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，自動控制技術(shù)起這愈來愈重要的作用，并且，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化水平也越來越高。自動控制利用控制裝置使被控對象的某個(gè)參數(shù)自動的按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。本設(shè)計(jì)的汽車車速監(jiān)測控制系統(tǒng)就是采用自動控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)功能的，這樣就大大提高了駕駛的安全性。 車速檢測發(fā)展過程和趨勢 根 據(jù) 車速檢測 的工作原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和顯示方式，汽車儀表的發(fā)展過程可以分為 6 三個(gè)階段 :傳統(tǒng) 檢測 階段，現(xiàn)代電子 檢測 階段，智能化信息系統(tǒng)階段。 傳統(tǒng) 檢測 階段。這一階段是從 20世紀(jì)初到 20 世紀(jì) 30 年代，在此階段中汽車開始安裝 車速檢測表 ，確定了現(xiàn)代汽車 車速檢測 的基本結(jié)構(gòu)。 這一階段 汽車上的傳感器基本上都是機(jī)械式 /電磁機(jī)械式的，汽車 檢測 功能單一，僅僅顯示傳感器的信息以向駕駛員提供自身的狀態(tài)參數(shù)，更多的是為安全性著想，信息量少，整個(gè) 檢測 系統(tǒng)的精度低，可靠性較差，體積較大，視認(rèn)性不好，容易使駕駛員疲勞。 現(xiàn)代電子 檢測 階段。隨著汽車電氣設(shè)備不斷增加，電氣系統(tǒng)也變得越來越復(fù)雜，傳統(tǒng) 檢測方式 己遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代汽車新技術(shù)、高速度、人性化的要求。因此，汽車 車速檢測 的發(fā)展過程中 被 現(xiàn)代電子 檢測逐步取代了 。汽車 檢測 的電子化是隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進(jìn)步而獲得迅速發(fā)展。電子顯示式的開發(fā)，始于 20 世紀(jì) 60 年代 ，但是電子元器件還達(dá)不到裝車實(shí)用的水平。 70 年代后半期，隨著半導(dǎo)體及顯示器件技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了熒光顯示管、發(fā)光二極管， 1978 年電子顯示問世。進(jìn)入 80 年代后，各種電子顯示器在汽車上不斷得到應(yīng)用。 90 年代初期世界上已有 60種以上的車型使用電子儀表。從內(nèi)核上，單片機(jī)的廣泛應(yīng)用使汽車由模擬向數(shù)字發(fā)展 。從外觀上，逐漸形成了數(shù)字顯示為主流的顯示方式。外形設(shè)計(jì)現(xiàn)代派的追求和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、顯示元器件的電子化，大大推進(jìn)了汽車儀表技術(shù)的重大變革。 智能化信息系統(tǒng)。 20 世紀(jì) 90 年代后半期，先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)等高新技術(shù)開 始進(jìn)入汽車， 32 位和 48位微機(jī)開始廣泛應(yīng)用，汽車 檢測 的自動化、智能化程度大大提高 。與此同時(shí)，顯示方式也由單色顯示向彩色顯示和立體顯示發(fā)展過渡，極大地提高了儀表的視認(rèn)性和美觀性，促進(jìn)了汽車 檢測 技術(shù)的變革。 汽車電子控制裝置的增多，汽車故障診斷、地形圖顯示、導(dǎo)向及各種信息服務(wù)裝置都已開始裝進(jìn)汽車，需要顯示的信息和功能增多。此時(shí)，汽車儀表已經(jīng)不再是單純的信息顯示裝置，而是逐步拓展為一個(gè)智能化信息系統(tǒng)。汽車智能化信息系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。硬件包括面板、高性能微機(jī)及輔助電器電子元件 。軟件是實(shí)現(xiàn)監(jiān)測控制、處理各種 數(shù)據(jù)、通信等儀表功能的程序系統(tǒng)。 未來汽車儀表的發(fā)展趨勢 。 毫無疑問，汽車 車速檢測 的電子化、數(shù)字化、智能化是汽車 檢測的發(fā)展方向。多元化， 由于車用多種信息服務(wù)的拓展、車用電子系統(tǒng)集中監(jiān)控的需要日益增強(qiáng)，為了適應(yīng)這種信息化社會的需要，多種信息顯示方法正在不斷研究和開發(fā)，使得顯示裝置向多功能化方向發(fā)展，融導(dǎo)航顯示裝置、各種信息服務(wù)功能的接受、車用電子裝置的集中監(jiān)控，以及車中的文字、圖像等的顯示為一體， 7 集機(jī)械、光電一體化使得未來的汽車效率更高、更為安全。數(shù)字化。利用嵌入式微處理器進(jìn)行汽車各種信息的采集、分析、處理 和警示。微處理器可以采集多種模式信息，并對這些信息進(jìn)行分析處理，做出相應(yīng)的視覺顯示、聲音警示或需要的其他多媒體輸出。隨著數(shù)字顯示技術(shù)的成熟，設(shè)計(jì)人員可以設(shè)計(jì)出各種各樣實(shí)用而富有特色的汽車儀表。同時(shí)，由于微處理器和現(xiàn)代傳感器的使用，還可以大幅度提高汽車儀表的精確度和可靠性。更好的視覺特性。使汽車儀表賞心悅目而又不刺眼，可以在各種不同的光線環(huán)境下行駛，汽車儀表要達(dá)到不論在什么環(huán)境中都清晰可見的要求，能夠提供多種亮度可調(diào)的自主發(fā)光顯示方式，包括多種色彩，滿足對汽車儀表的苛刻要求。個(gè)性化?，F(xiàn)代汽車在追求個(gè)性化，儀表 信息應(yīng)可以量身訂做。技術(shù)的共同化，并不會使所有的汽車都成為一種模式。成熟的