基于單片機(jī)超速報(bào)警器的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 19:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 報(bào)警電路的關(guān)鍵一步。二、單片機(jī)與報(bào)警器連接 聲光式報(bào)警電路報(bào)警模塊主要負(fù)責(zé)聲音報(bào)警和燈光報(bào)警，報(bào)警電路均比較簡(jiǎn)單，聲音報(bào)警由單片機(jī)引腳接上拉電阻，晶體管及揚(yáng)聲器構(gòu)成，燈光報(bào)警由兩個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成。當(dāng)速度沒(méi)有超速的時(shí)候，綠燈點(diǎn)亮，不報(bào)警。，,將紅燈點(diǎn)亮，同時(shí)綠燈熄滅。，實(shí)現(xiàn)speak報(bào)警。三、單片機(jī)與顯示電路連接顯示電路由MAX7219芯片完成，MAX7219是一種高集成化的串行輸入/輸出的共陰極LED顯示驅(qū)動(dòng)器。每片可驅(qū)動(dòng)8位7段加小數(shù)點(diǎn)的共陰極數(shù)碼管。SEGA~SEGG（圖中為A到G）為L(zhǎng)ED七段顯示器段驅(qū)動(dòng)端，SEGDP為小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)端； SEGA~SEGG，DP驅(qū)動(dòng)顯示器7段及小數(shù)點(diǎn)的輸出電流，一般為40 mA左右，可軟件調(diào)整，關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，接入GND【3】。DIG7~DIG0：8位數(shù)值驅(qū)動(dòng)線。輸出位選信號(hào)，從每個(gè)LED公共陰極吸入電流，吸收顯示器共陰極電流的位驅(qū)動(dòng)線。其最大值可達(dá)500 mA，關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，輸出＋VCC。計(jì)數(shù)器可以統(tǒng)計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)，可以用其來(lái)統(tǒng)計(jì)汽車輪子在1s內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，本電路采用兩片十進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成模值為100的計(jì)數(shù)器。鎖存器的作用是在1s 信號(hào)結(jié)束后將計(jì)數(shù)器的狀態(tài)鎖存并送至譯碼顯示器，直到新的信號(hào)到來(lái)為止，以保證顯示器能穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)。選用8D鎖存器可以完成上述功能，當(dāng)時(shí)鐘脈沖CP的正跳變來(lái)到時(shí)，鎖存器的輸出等于輸入，即Q=D，從而將計(jì)數(shù)器的輸出值送到鎖存器的輸出端。正脈沖結(jié)束后，無(wú)論D為何值，輸出端Q的狀態(tài)仍保持原來(lái)的狀態(tài)Qn不變，所以在計(jì)數(shù)期間內(nèi)，計(jì)數(shù)器的輸出不會(huì)送到譯碼顯示器。四、單片機(jī)與按鍵電路的連接本設(shè)計(jì)為了能夠自行設(shè)定最高上限速度，故設(shè)計(jì)了按鍵電路，、KKK3相連。當(dāng)按鍵按下去，產(chǎn)生低電平將數(shù)據(jù)傳送單片機(jī)。其圖如下：第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)第一節(jié) 系統(tǒng)流程圖。 軟件設(shè)計(jì)流程圖軟件編程采用C語(yǔ)言，用單片機(jī)的T1作為定時(shí)器，設(shè)定定時(shí)時(shí)間為1S。由于單片機(jī)最大允許時(shí)間只有65S，需擴(kuò)展定時(shí)時(shí)間。一般有硬件擴(kuò)展和軟件擴(kuò)展兩種方式，本文采用軟件擴(kuò)展方式。設(shè)T0定時(shí)時(shí)間為50ms，定時(shí)時(shí)間一到，溢出中斷，在中斷服務(wù)程序中，對(duì)中斷次數(shù)寄存器加1，重復(fù)定時(shí)中斷20次，時(shí)間為1s。1s定時(shí)時(shí)間到，讀取定時(shí)器T1() 輸入的脈沖數(shù)，為實(shí)時(shí)車速的頻率值。將該頻率值與單片機(jī)內(nèi)部設(shè)定閾值比較，判定是否超速。主程序主要完成硬件初始化、子程序調(diào)用以及顯示、報(bào)警等功能。數(shù)據(jù)處理子程序主要完成監(jiān)測(cè)車輛速度即主要是計(jì)算出車輛的時(shí)速，為報(bào)警子程序提供參考數(shù)據(jù)；按鍵中斷子程序主要實(shí)現(xiàn)合法參數(shù)的輸入；報(bào)警子程序主要實(shí)現(xiàn)在車輛超速行駛狀態(tài)下發(fā)出報(bào)警信號(hào)，包括SPEAKER輸出子程序和警報(bào)燈的閃爍子程序；顯示子程序設(shè)計(jì)采用數(shù)字化顯示用戶設(shè)定的最高時(shí)速和車輛實(shí)際時(shí)速，用MAX7219芯片驅(qū)動(dòng)LED進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。軟件分為主程序、初始化程序、按鍵子程序、中斷服務(wù)子程序等。第二節(jié) 主程序 此系統(tǒng)由眾多單元組成，為了便于修改，采用模塊化分層管理。主程序中應(yīng)該包含單片機(jī)初始化，MAX7219_Init初始化，數(shù)據(jù)、地址傳人模塊，顯示測(cè)量速度，顯示設(shè)定的初始速度，報(bào)警等單元。第三節(jié) 初始化程序單片機(jī)初始化，我們先來(lái)寫TCON的控制字，首先將EA置為0，屏蔽所有的中斷請(qǐng)求。接下來(lái)設(shè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON。TCON用于控制T0、T1的啟動(dòng)和停止。我們選擇電平觸發(fā)方式，故IT=0，其最位D0應(yīng)該設(shè)為0；IE0為外部中斷請(qǐng)求0的中斷請(qǐng)求標(biāo)志位，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2采樣/INT0引腳，若/INT0腳為低電平，則IE0清“0”，故D1為設(shè)為0。同理，DD3是對(duì)外部中斷1設(shè)定的，與外部中斷0一樣都設(shè)為0。當(dāng)啟動(dòng)T0計(jì)數(shù)后，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0從初值開始加1計(jì)數(shù)當(dāng)最高位產(chǎn)生溢出時(shí)，由硬件使TF0置“1”，向CPU申請(qǐng)中斷。CPU響應(yīng)TF0中斷時(shí)，TF0自動(dòng)清“0”，TF0也可由軟件清“0”，我們將其D5設(shè)為0。同理D7=0。故TCON狀態(tài)字設(shè)為0x00。特殊功能計(jì)數(shù)器TMOD用于選擇定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1的工作模式和工作方式，接下來(lái)我們來(lái)寫TMOD的狀態(tài)字。TMOD高4位控制T1方式，最高位D7為門控位，當(dāng)其為0時(shí)，金庸運(yùn)行控制位TRx（x=0,1）來(lái)控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。將其設(shè)定為方式1，16位定時(shí)計(jì)數(shù)器/計(jì)數(shù)器，故D5,D4設(shè)定為0和1。將T1設(shè)定為計(jì)數(shù)器，故D6=1。同理，T0工作在方式1下，T0為定時(shí)器模式。故其狀態(tài)字設(shè)為0x51。將定時(shí)器/計(jì)數(shù)器寫好初值后，將TR0，TR1置為1，均打開，寫中斷允許寄存器IE將其最高位D7設(shè)為1，允許所有的中斷請(qǐng)求，允許T1，T0溢出中斷，故D3，D1均寫。故其狀態(tài)字為0x8a。第四節(jié) 按鍵掃描程序先檢測(cè)K1是不是低電平（按下），若沒(méi)有按下，就執(zhí)行延時(shí)程序，等待其輸入數(shù)據(jù)；再次，檢測(cè)K2是否按下，以此類推檢測(cè)K3，就可以設(shè)定其最大速度。結(jié)論該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是主動(dòng)式的，從人本主義出發(fā)，考慮的是時(shí)刻提醒駕駛員的自我安全意識(shí)，最大限度避免因?yàn)檐囕v超速造成交通事故。此系統(tǒng)硬件主要包括以下四大模塊: 89C51主控模塊、傳感器模塊、報(bào)警模塊和顯示模塊等。其中89C51 主要完成外圍硬件的控制以及一些運(yùn)算功能。 傳感器完成信號(hào)的采樣功能,報(bào)警模塊主要負(fù)責(zé)聲音報(bào)警和燈光報(bào)警,顯示模塊完成字符、數(shù)字的顯示功能。此基于單片機(jī)的車速報(bào)警系統(tǒng)利用51單片機(jī)及高集成化的串行輸入/輸出的共陰極LED顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7219實(shí)現(xiàn), 這里敘述了該系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方面的理論分析、軟件設(shè)計(jì)方面的理論分析以及有關(guān)電路設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。利用MAX7219芯片僅使用單片機(jī)三根引腳即可，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)共八位7段加小數(shù)點(diǎn)的共陰極數(shù)碼管，每四位分別顯示當(dāng)前速度和設(shè)定的速度上限，通過(guò)四個(gè)按鍵可以對(duì)速度上限不同要求地進(jìn)行更改設(shè)置，方便使用。該系統(tǒng)具有硬件簡(jiǎn)單可靠性高抗干擾性強(qiáng)實(shí)用性好等優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用在各
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