【正文】 ................................................ 9 本章小結(jié) ....................................................... 10 3 硬件設(shè)計(jì) ............................................................. 12 系統(tǒng)硬件框架圖 ................................................. 12 主要外圍電路硬件設(shè)計(jì) ........................................... 13 ISD1820 語(yǔ)音芯片使用 ...................................... 13 ADC0832 使用 .............................................. 14 紅外收發(fā)電路使用 ......................................... 15 串口通信使用 ............................................. 16 本章小結(jié) ....................................................... 18 4 軟件的設(shè)計(jì) .......................................................... 19 程序流程圖 ..................................................... 19 主要部分設(shè)計(jì) ................................................... 21 定時(shí) 器的運(yùn)用 ............................................. 21 外部中斷的運(yùn)用 ........................................... 21 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 GSM 的高速公路超速警示裝置 1602 液晶的控制 ........................................... 21 串口的控制 ............................................... 22 AT指令 ................................................... 23 本章小結(jié) ....................................................... 23 5 總結(jié) ................................................................ 24 致謝 .................................................................. 25 參考文獻(xiàn) .............................................................. 26 附錄 .................................................................. 28 電路圖 .......................................................... 28 仿真圖 .......................................................... 29 實(shí)物圖 .......................................................... 30 程序 ............................................................ 30 文獻(xiàn)綜述 .............................................................. 37 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 GSM 的高速公路超速警示裝置 I 摘要 為了保證交通順暢，駕駛員以及行人的人生安全，交通設(shè)施的安全，減少因超速而導(dǎo)致的車禍發(fā)生率，現(xiàn)有的裝在汽車上的測(cè)速報(bào)警系統(tǒng)的缺點(diǎn)在于沒(méi)有將超速信息發(fā)送至交通執(zhí)法部門(mén)等數(shù)據(jù)中心，駕駛員大多數(shù)選擇忽略此系統(tǒng)的報(bào)警。不同的測(cè)速裝置會(huì)有不同的功能要求，如裝在汽車上的，它 主要提醒駕駛員注意行駛安全；裝在公路直線路段的，它主要是測(cè)量汽車的平均速度，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇煌ú?，作為該汽車是否超速?憑 據(jù)，并根據(jù)相關(guān)規(guī)定，給予駕駛員相應(yīng)的處罰，達(dá)到威懾作用，同時(shí)也保障駕駛員以及他人的人生安全； 裝在彎道上的，主要是提醒駕駛員注意過(guò)彎道時(shí)的速度，以便安全的通過(guò)；裝在大橋等地方的，它主要是保證道路的安全，如果速度過(guò)快會(huì)使橋受到相當(dāng)大的破壞。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 GSM 的高速公路超速警示裝置 2 基于 FPGA 的超聲波測(cè)距系統(tǒng) [3]，此系統(tǒng)是以 FPGA 為數(shù)據(jù)處理核心，以超聲波測(cè)速方法獲取速度參數(shù)， FPGA 在處理數(shù)據(jù)方便具有處理速度快，運(yùn)算量大的優(yōu)點(diǎn)，它適用于對(duì)這兩方便要求較高的場(chǎng)合。使用電纜線繞成數(shù)匝而成的環(huán)形線圈 , 在其上加上交變電流 , 埋設(shè)于路面下 ,線圈是成感性的，通過(guò)隔離變壓器接到調(diào)諧振蕩回路上 , 構(gòu)成 LC 諧振電路。 激光測(cè)速 激光測(cè)速主要利用激光多普勒效應(yīng)來(lái)測(cè)速的，原理是：用束單色的激光照射到隨液體一起運(yùn)動(dòng)的微粒上，測(cè)出其散射光相對(duì)于入射光的頻率偏移，即所謂的多普勒頻移，然后經(jīng)過(guò)特定時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)處理分析，進(jìn)而確定液體的速度。 雷達(dá)測(cè)速 雷達(dá)測(cè)速原理與激光測(cè)速原理一樣，均應(yīng)用多普勒原理， 當(dāng)一定發(fā)射頻率的雷達(dá)波束射到移動(dòng)目標(biāo)時(shí)，其反射頻率攜帶的目標(biāo)速度信息與發(fā)射頻率不同，多普勒頻率與目標(biāo)的移動(dòng)速度成正比。目標(biāo)跟蹤技術(shù)也可稱為目標(biāo)鎖定跟蹤技術(shù)，就是在一定的區(qū)域范圍內(nèi)不丟失目標(biāo)。同時(shí)，我們利用它對(duì)顏 色敏感的特點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)物表面為黑色時(shí)，反射光很弱，接收端檢測(cè)到的光線可以忽略，使接收端呈現(xiàn)一種狀態(tài)，例如開(kāi)關(guān)管截止；當(dāng)被檢測(cè)物表面為白色時(shí)，反射光強(qiáng)烈，發(fā)射端發(fā)射的紅外線被接收端全部接收，使接收端呈現(xiàn)另一種相反的狀態(tài)，例如開(kāi)關(guān)管開(kāi)通。 P2 口：編程時(shí)會(huì)接收外部的信號(hào)，本設(shè)計(jì)用于液晶的數(shù)據(jù)輸入口。 無(wú)線傳輸?shù)脑? 無(wú)線傳輸?shù)奶攸c(diǎn) 成本低，性能穩(wěn)定，只需要一次性投資，不須鋪設(shè)線路，特別適合室外距離較遠(yuǎn)以及已裝修好的場(chǎng)合。 無(wú)線傳輸?shù)姆诸? 現(xiàn)在無(wú)線傳輸終端設(shè)備也是越來(lái)越多 ，比如有 GPRS、 GSM、 CDMA、 EDGE DTU、 TD MODEM、 ZIGBEE 等。 根據(jù)對(duì)比以上方法，由于 GSM 有 防盜拷能力佳、網(wǎng)絡(luò)容量大、手機(jī)號(hào)碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強(qiáng)不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機(jī)耗電量低、機(jī)卡分離等優(yōu)點(diǎn)，且設(shè)備也比較便宜 ，符合設(shè)計(jì)要求，故本設(shè)計(jì)在數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸方面選擇 GSM模塊。通過(guò) ZIF連接器及 50Ω天線連接器 ,可分別連接 SIM 卡支架和天線。 C 通話模式 300mA (典型值 .) 空閑模式 (最大值 ) 省電模式 100μ A (最大值 ) 短信息 MT, MO, CB 和 PDU 模式 外型尺寸 x 36 x 音頻接口 模擬信號(hào)（麥克風(fēng)，耳麥，免提手柄） SIM卡操作電壓 3V/ 電話薄功能 存儲(chǔ)于 SIM卡中 模塊復(fù)位 采用 AT指令或掉電復(fù)位 串口通訊波特率 300bps～ 115kbps 自動(dòng)波 特率范圍 ～ 115kbps 軟件控制方式 可用 AT 命令編程 酒精傳感器的選擇 MQ3是酒精氣體傳感器， 具有很高的靈敏度 、 良好的選擇性 、 使用壽命長(zhǎng)和穩(wěn)定性高 。 為了使測(cè)量的精度達(dá)到最高，誤差最小，需重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 GSM 的高速公路超速警示裝置 10 要找到合適的溫度，一般在測(cè)量前需要將傳感器預(yù)熱 5分鐘 。 MQ3 酒精傳感器模塊采集駕駛員所呼出氣中的酒精濃度后經(jīng)過(guò) ADC0832 轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 ，單片機(jī)對(duì)該數(shù)字量進(jìn)行處理，如果超出預(yù)設(shè)定值則觸發(fā)報(bào)警和 GSM 發(fā)送相關(guān)信息，以 紅外對(duì)管方式將速度號(hào)采集成脈沖信號(hào)送入單片機(jī)處理，如果超出速度預(yù)設(shè)值，觸發(fā)報(bào)警和GSM 發(fā)送短信。注：在芯片設(shè)計(jì)上為防止按鍵誤觸發(fā)， REC 的上升沿有 84 毫秒防顫。 直通模式 (FT) 此端允許接在 MIC 輸入端的外部語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)芯片內(nèi)部的 AGC 電路、濾波器和喇叭驅(qū)動(dòng)器而直接到達(dá)喇叭輸出端。C ； 管腳圖為： 圖 9 ADC0832管腳圖 管腳說(shuō)明： CS_ 片選使能，低電平芯片使能。 紅外收發(fā)電路使用 紅外收發(fā)電路主要由紅外發(fā)射管、紅外接收管、電阻等組成。異步通信的特點(diǎn)：不要求收發(fā)雙方時(shí)鐘的嚴(yán)格一致，實(shí)現(xiàn)容易，設(shè)備開(kāi)銷較小，但每個(gè)字符要附加 2～ 3 位用于起止位，各幀之間還有間隔，因此傳輸效率不高。 fosc 方式 1的波特率 =（ 2SMOD /32）主程序主要是對(duì)液晶，串口，定時(shí)器 0，定時(shí)器 1，外部中斷的初始化，顯示液晶的固定信息，根據(jù)中斷程序中特定變量值的變化，更新速度與酒駕信息，負(fù)責(zé)發(fā)送信息。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 GSM 的高速公路超速警示裝置 20 圖 13 程序流程圖 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 GSM 的高速公路超速警示裝置 21 主要部分設(shè) 計(jì) 定時(shí)器的運(yùn)用 51系列單片機(jī)具有兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器，實(shí)質(zhì)是加 1計(jì)數(shù)器（ 16 位），由高 8 位和低 8 位兩個(gè)寄存器組成。 EX0=1。通過(guò) TA， TE發(fā)送 AT指令來(lái)控制移動(dòng)臺(tái) (Mobile Station， MS)的功能，與 GSM 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行交互。但是精度低，易受外部環(huán)境影響，不能應(yīng)用于精度要求高的環(huán)境。 整個(gè)系統(tǒng)是基于無(wú)線傳輸技術(shù)設(shè)計(jì)的，所以具有安全，價(jià)格便宜，同時(shí)也可避免雷電對(duì)裝置影響，方便安裝，檢修與維護(hù)且易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。 GSM 的控制，在選擇此題目前，我完全是不知道怎么操作的，但此時(shí)，也不過(guò)如此。 uchar limitspeed,drink,spirit,limitspirit,flag。 //速度報(bào)警端 sbit ISD2=P1^5。 //短信內(nèi)容，必須是英文 uchar code shuju4[]=The driver is drunk driving\r\n。 //速度數(shù)據(jù)處理函數(shù) void spirit_deel()。flag=0。 //允許定時(shí)器 1中斷 PCON=0x00。//允許外部中斷 0中斷 ET0=1。 write_(0x0c)。 uchar ADC_buff=0。 nop()。 /*送轉(zhuǎn)換通道值 */ else ADC0832_DIO = 1。 nop()。 if(ADC0832_DIO==1) ADC_buff=ADC_buff+1。 ADC0832_CLK = 0。num++) { write_data(table1[num])。 for(num=0。 /*讀取校驗(yàn)數(shù)據(jù) */ ADC0832_CLK = 1。 nop()。 /*釋放 DIO端口，轉(zhuǎn)由 ADC控制 */ nop()。 ADC0832_CLK = 0。 nop()。 ES=0。 delay(5)。 IT0=1。 //開(kāi)總中斷 TMOD=0x21。 show()。 //液晶寫(xiě)指令函數(shù) void write_data(uchar date)。 //設(shè)置短信方式為 TXT格式且為英文 uchar code shuju2[]=at+cmgs=\15215117987\\r\n。 //液晶 RS端 sbit lcdrw=P3^6。 22(6)． 184186 [5]. 金艷， GPRS/GSM 在安全監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用，浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 .2021 [6]. 阮一暉，基于超聲波定位技術(shù)的障礙探測(cè)系統(tǒng) . 蘇州大學(xué)碩士學(xué)位論文 ,2021 [7]. 魏秀峙，高速公路車輛超速警示系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文2021 [8]. 李鴻升， 郭丙君 GSM 的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳技術(shù)的應(yīng)用 .信息技術(shù)（