【文章內(nèi)容簡介】 秒時間內(nèi)的最高轉(zhuǎn)速Nmax=35(r/s)。假設(shè)汽車在行駛過程中的1秒時間內(nèi)的轉(zhuǎn)速為N，高速公路的最高轉(zhuǎn)速為35(r/s)。將汽車的實際行駛轉(zhuǎn)速N與最高轉(zhuǎn)速進行比較。若N＜35，則表明汽車的行駛速度正常，不屬超速行駛。若N＞或＝35，表明汽車在超速行駛，應(yīng)立即降低速度。當檢測到汽車超速行駛時，要及時的進行音樂報警，以免造成交通事故。 在汽車速度大于最高行駛速度時，警告司機汽車的速度已經(jīng)過快，提醒他降低速度。 音樂報警器對自動駕駛顯得極為重要。它可以發(fā)出各種悅耳的音樂，進一步提醒超速行駛的司機，避免交通事故的發(fā)生，大力減少駕駛員的負擔(dān)和判斷錯誤，對于提高交通安全起到重要作用[10]。若音樂報警仍不能引起司機的注意，在汽車超速行駛5秒后，則要進行強制減速，以保證司機的人身安全。由于超速行駛的危害性極大，且交通事故的發(fā)生極快，另外，考慮駕駛員的反應(yīng)速度以及減速時間，因此，設(shè)定5秒超速后強制減速。在執(zhí)行超速處理操作過程中，當車速大于限速值時。程序設(shè)計了5s超速延時，當音樂報警提示5s后仍然超速，[11]。油路控制繼電器控制汽車噴油嘴供電電路開關(guān)：，汽車噴油嘴供電電路可以保持正常供電；，切斷汽車噴油嘴供電電路工作，從而達到限速的目的。4系統(tǒng)采用元件的介紹（1） 小巧靈活、成本低、易于產(chǎn)品化。它能方便地組裝各種智能式測控設(shè)備及各種智能儀表。（2） 可靠性高、適應(yīng)的溫度范圍寬。單片機芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的，能適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境，這是其它機種無法比擬的。（3） 易擴展、控制功能強。很容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。指令系統(tǒng)中有豐富的邏輯控制功能指令。（4） 可以方便地組成多機和分布式計算機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)多機和分布式控制。（5） 低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。 80C51單片機的組成及結(jié)構(gòu)圖2為80C51單片機的基本組成功能方塊圖。由圖可見，在一塊芯片上，集成了一臺微型計算機的主要組成部分，其中包括中央處理器（CPU）、256個內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器（內(nèi)部RAM）、4KB內(nèi)部程序存儲器（內(nèi)部ROM）、2個16位的定時器/計數(shù)器、4個8位的并行I/O口、1個全雙工的可編程串行口、中斷系統(tǒng)、時鐘電路。外時鐘源 振蕩器和時序OSC 外部事件計數(shù)216位定時器/計數(shù)器S 數(shù)據(jù)存儲器2256B RAM/SFR程序存儲器4KBROM80C51CPU可編程全雙工串行口 內(nèi)中斷可編程I/O64KB 總線擴展控制器外中斷 控制 串行通信 并行口圖2 80C51單片機功能方塊圖 80C51單片機的引腳定義及功能80C51單片機采用40腳雙列直插封裝（DIP）形式，如圖3所示。80C51單片機是高性能單片機，因為受到引腳數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能。下面說明這些引腳的名稱和功能:（1） 主電源引腳Vss和VccVss：接地。Vcc：主電源+5V。（2） 時鐘電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL1：接外部晶體的一端。在片內(nèi)它是振蕩電路反相放大器的輸入端。在采用外部時鐘時，對于HMOS單片機，該端引腳必須接地。對于CHMOS單片機，此引腳作為驅(qū)動端。XTAL2：接外部晶體的另一端。在片內(nèi)它是一個振蕩電路反相放大電路的輸出端，振蕩電路的頻率是晶體振蕩頻率。若需要采用外部時鐘電路，對于HMOS 單片機，該引腳輸入外部時鐘脈沖，對于CHMOS單片機，此引腳應(yīng)懸浮。圖3 80C51單片機引腳圖（3） 控制信號引腳RST、ALE/、/VPPRST：單片機剛接上電源時，其內(nèi)部各寄存器處于隨機狀態(tài)，在該腳輸入24個時鐘周期寬度以上的高電平將使單片機復(fù)位。ALE/：訪問片外存儲器時，ALE作鎖存擴展地址低位字節(jié)的控制信號。平時不訪問片外存儲器時，該端也以1/6的時鐘振蕩頻率固定輸出正脈沖，供定時或其他需要使用；在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時會丟失一個脈沖。ALE端的負載驅(qū)動能力為8個LSTTL。：在訪問片外程序存儲器時，此端輸出負脈沖作為存儲器讀選通信號。CPU在向片外存儲器取指令期間，信號在12個時鐘周期中兩次生效。不過，在訪問片外存儲器時，這兩次有效的信號不出現(xiàn)。端同樣可驅(qū)動8個LSTTL負載。根據(jù)、ALE和XTAL2輸出端是否有信號輸出，可以判別80C51是否在工作。/VPP：當端輸入高電平時，CPU從片內(nèi)程序存儲器地址0000H單元開始執(zhí)行程序。當?shù)刂烦?KB時，將自動執(zhí)行片外程序存儲器的程序。當輸入低電平時，CPU僅訪問片外程序存儲器。（4） 輸入/輸出引腳（P0、PP2和P3端口引腳）P0～P3是4個寄存器，也稱為4個端口，是80C51單片機與外界聯(lián)系的4個8位雙向并行I/O口。由于在數(shù)據(jù)的傳輸過程中，CPU需要對接口電路中輸入輸出數(shù)據(jù)的寄存器進行讀寫操作，所以在單片機中對這些寄存器像對存儲單元一樣進行編址。P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口。在訪問片外存儲器時，它分時提供低8位地址和8位雙向數(shù)據(jù)。在EPROM編程時，從P0輸入指令字節(jié)，在驗證程序時，則輸出指令字節(jié)。P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。在EPROM編程和驗證程序時，它輸入低8位地址。P2是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。在訪問片外存儲器時，它輸出高8位地址。在對EPROM編程和驗證程序時，它輸入高8位地址。P3是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。在整個系統(tǒng)中，這8 個引腳還具有專門的第二功能，如表1所示表1 P3口各位的第二功能 P3口的各位第二功能RXD（串行口輸入）TXD（串行口輸出）INT0（外部中斷0輸入）INT1（外部中斷1輸入）T0（定時器/計數(shù)器0的外部輸入）T1（定時器/計數(shù)器1的外部輸入）WR（片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通控制輸出）RD（片外數(shù)據(jù)存儲器寫選通控制輸出） 霍爾傳感器的外形圖和磁場的作用關(guān)系如圖4所示。磁場由磁鋼提供，所以霍爾傳感器和磁鋼需要配對使用。 圖4 霍爾傳感器的外形圖和磁場的作用關(guān)系霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)速示意圖如圖5所示。在汽車的輪胎上粘貼一塊磁鋼，霍爾傳感器固定在圓盤外緣附近[12]。圓盤每轉(zhuǎn)動一圈，霍爾傳感器便輸出一個脈沖。通過單片機測量產(chǎn)生脈沖的頻率就可以得出汽車的轉(zhuǎn)速。圖5 霍爾傳感器檢測轉(zhuǎn)速示開關(guān)型霍爾傳感器A3144E工作原理：開關(guān)型的霍爾傳感器A3144E是三個引腳，一個VCC電源正，一個GND電源地，還有一個信號輸出的引腳V0?；魻杺鞲衅鞯脑砭褪侨绻?jīng)過磁場，其電流大小發(fā)生改變，使得V0輸出一個電壓信號。 如果要測量一個軸或輪子的轉(zhuǎn)速，則把一個小磁鐵固定在被測的轉(zhuǎn)動的物體上，然后霍爾傳感器靠近它，當小磁鐵轉(zhuǎn)動到霍爾傳感器附近時，傳感器產(chǎn)生一個信號?？梢约觽€運算放大器把信號放大然后再接一個反相器后，接到單片機的外部中斷引腳。開關(guān)型的霍爾傳感器本身已經(jīng)存在濾波電路，輸出無須再加裝濾波，可直接供單片機的比較器直接參與比較，信號非常穩(wěn)定，而且抗干擾能力也很強?；魻杺鞲衅骶哂性S多優(yōu)點，它們的結(jié)構(gòu)牢固，體積小，重量輕，壽命長，安裝方便，功耗小，頻率高（可達1MHZ），耐震動，不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐蝕?；魻柧€性傳感器的精度高、線性度好；霍爾開關(guān)傳感器無觸點、無磨損、輸出波形清晰、無抖動、無回跳、位置重復(fù)精度高（可達μm級）。其中取用了各種補償和保護措施的霍爾器件的工作溫度范圍可以很寬，