【正文】 少系統(tǒng)誤差和信號的干擾，實現(xiàn)非接觸測量我們就需要在單片機和測速傳感器之間加上一個關電耦合單元 【 1】 。最后采集的速度與設定的速度送往液晶屏，相比較，超速就 需要報警，我們就需要報警單元。 圖 超速報警系統(tǒng)總框圖 汽車超速報警器的硬件設計將車速傳感器產生的車速信號送入光電耦合器單元，得到一個與車速信號頻率一致的信號，送人單片機記數(shù)。如果超過了預設值則可判斷汽車超速，蜂鳴器報警提示。 一、 電源單元 9 電源單元由三端集成穩(wěn)壓器 W7805組成（如圖 ）。 圖 電源單元 電容 C 用來抵消因輸入線太長而產生的電感效應，防止產生自激振蕩，連線不長時可以不用，容量一般在 ～ 【 2】 。當電路的輸入端 u 大于 5V 時，輸出端輸出穩(wěn)定的 5V 電壓。車速傳感器信號位于高電平時，發(fā)光源發(fā)光并控制受光器導通，則受光 器輸出端產生與車速傳感器頻率一致的電壓信號。車速傳感器產生的是恒流低阻抗信號，電壓值受外部負載的影響大。 10 圖 信號耦合電路 三、 蜂鳴報警單元 壓電式蜂鳴器約需 10mA的驅動電流，因此可以用系列集成電路 7406或 7407低電平驅動 , 驅動器的輸 入端接 89C51 的 。當 端輸出低電平 0 時， 7406 的輸出端升高的約 +5V，壓電蜂鳴器兩引線間的直流電壓降接近于 0V，發(fā)生停止。 第二節(jié) 電路 的 連接 一、 測速傳感器與單片機連接 圖 傳感器與單片機連接 測速傳感器 兩 個電刷，將車輪轉過的頻率 ——方波信號 ， 傳送給光電耦合 器，實現(xiàn)非接觸測量，再將信號送到單片機的 口，單片機接 驅動電壓 。 其主要作用是測試的速度可以用非接觸的方式傳送到單片機內部 ,是報警電路的關鍵一步。 當速度沒有超速的時候，綠燈點亮，不報警。 高電平就將三極管發(fā)射極導通，實現(xiàn) speak 報警。每片可驅動 8 位 7 段加小數(shù)點的共陰極數(shù)碼管 。 DIG7~DIG0： 8 位數(shù)值驅動線。其最大值可達 500 mA， 關閉狀態(tài)時，輸出 ＋ VCC。鎖存器的作用是在 1s 信號結束后將計數(shù)器的狀態(tài)鎖存并送至譯碼顯示器，直到新的信號到來為止，以保證顯示器能穩(wěn)定的顯示數(shù)據。正脈沖結束后，無論 D 為何值，輸出端 Q 的狀態(tài) 13 仍保持原來的狀態(tài) Qn 不變，所以在計數(shù)期間內，計數(shù)器的輸出不會送到譯碼顯示器。當按鍵按下去，產生低電平將數(shù)據傳送單片機。 圖 軟件設計流程圖 軟件編程采用 C 語言，用單片機的 T1 作為定時器，設定定時時間為 1S。一般有硬件擴展和軟件擴展兩種方式，本文采用軟件擴展方式。 1s 定時時間到，讀取定時器 T1( 引腳 ) 輸入的脈沖數(shù)，為實時車速的頻率值。 主程序主要完成硬件初始化、子程序 調用以及顯示、報警等功能。 軟件分為主程序、初始化程序、按鍵子程序、中斷服務子程序等。主程序中應該包含單 片機初始化， MAX7219_Init 初始化，數(shù)據、地址傳人模塊，顯示測量速度，顯示設定的初始速度，報警等單元。接下來設定時器 /計數(shù)器控制寄存器 TCON。我們選擇電平觸發(fā)方式，故 IT=0，其最位 D0 應該設為 0； IE0 為外部中斷請求 0 的中斷請求標志位，在每個機器周期的 S5P2 采樣 /INT0 引腳，若 /INT0 腳為低電平，則 IE0 清 “0”，故 D1 為設 為 0。當啟動 T0 計數(shù)后，定時器 /計數(shù)器 T0 從初值開始加 1 計數(shù)當最高位產生溢出時，由硬件使 TF0 置 “1”，向 CPU 申請中斷。同理 D7=0。 特殊功能計數(shù)器 TMOD 用于選擇定時器 /計數(shù)器 T0、 T1 的工作模式和工作方式，接下來我們來寫 TMOD 的狀態(tài)字。將其設定為方式 1， 16 位定時計數(shù)器 /計數(shù)器，故 D5,D4 設定為 0 和 1。同理， T0 工作在方式 1 下， T0 為定時器模式。 將定時器 /計數(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 設為 1，允許所有的中斷請求，允許 T1， T0 溢出中斷，故 D3， D1均寫。 第四節(jié) 按鍵掃描程序 圖 按鍵掃描流程圖 先檢測 K1 是不是低電平（按下），若沒有按下，就執(zhí)行延時程序，等待 其輸入數(shù)據；再次，檢測 K2 是否按下，以此類推檢測 K3，就可以設定其最大速度。 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、報警模塊和顯示模塊等。 傳感器完成信號的采樣功能 ,報警模塊主要負責聲音報警和燈光報警 ,顯示模塊完成字符、數(shù)字的顯示功能。利用 MAX7219 芯片僅使用單片機三根引腳即可，電路設計簡單，驅動共八位 7 段加小數(shù)點的共陰極數(shù)碼管，每四位分別顯示當前速度和設定的速度上限，通過四個按鍵可以對速度上限不同要求地進行更改設置，方便使用。 通過了廣泛地尋找資料，結合各種資料總結，掌握 Proteus 的基本用法及了解了不少新 知識，參考其他相關的設計資料，并設計出相應的報警系統(tǒng)。同時通過 Proteus 仿真驗證了設計的正確性，使理論結果與實踐相結合 , 加深理論的理解。 1 致謝 本課題在選題及研究過程中得到 劉靜 老師的悉心指導。 劉 老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時三載，卻給以終生受益 無窮之道。 最后還要謝謝同學們對我的幫助，沒有你們的幫助，我也不能及時完成畢業(yè)論文，以后我還會繼續(xù)努力學習專業(yè)技能和理論知識，在實踐中磨礪成長。 [2] 袁霞 .婁云 .《 汽車燈光網絡化控制系統(tǒng)的研究 》 . 河南機電高等?？茖W校學報 , 2022,(05):1819， 32。 [4] 任國峰 .李軍偉 .張雨 .《 單片機在發(fā)動機轉速測量中的應用 》 . 汽車科技 , 2022,(01):3840。 [6] 吳有林 .安玉 .熊飛橋 .吳先緒 .《 智能化汽車速度控制報警系統(tǒng)的設計 》 . 重慶大學學報 (自然科學版 ). 2022 年 ,(12). [7] 魏勛 .《 單片機車速數(shù)顯及報警系統(tǒng)設刮 》 .電子制作 , 2022 年 12 期 。 Fowkes, M.。 3 附 錄 源程序代碼 ： ifndef _Max7219_H_ define _Max7219_H_ include include define uchar unsigned char define uint unsigned int define DECODE_MODE 0x09 //譯碼方式 define INTENSITY 0x0A //亮度寄存器 define SCAN_LIMIT 0x0B //掃描位數(shù)寄存器 define SHUT_DOWN 0x0C //低功耗模式寄存器 define DISPLAY_TEST 0x0D //顯示測試寄存器 define delay1us _nop_()。 delay1us 。 delay2us 。 delay1us 。 delay4us 。} sbit din=P2^0。//MAX7219 顯示數(shù)據鎖存控制 sbit clk=P2^2。//寫一個字節(jié)， void Max7219_Wr_data(uchar addr,uchar dat)。初始化子函數(shù) void Disp_speed(uint speed)。顯示設置速度 //初始化 MAX7219 void Max7219_Init(void) 初始化 { Max7219_Wr_data(SHUT_DOWN, 0x01)。 寫字節(jié)子函數(shù) 4 Max7219_Wr_data (DECODE_MODE, 0xff)。 Max7219_Wr_data (INTENSITY, 0x0a)。 uchar i。i8。 // 口打開 dat=(bit)(wrdtamp。 //取最高位，并強制轉化 if(dat) din=1。 wrdat=1。 // 關閉 } } void Max7219_Wr_data(uchar addr,uchar dat) { load=0。 //傳遞一個地址 Max7219_Wr_byte(dat)。// 口關閉 } void Disp_speed (uint speed) { 5 uchar speed_buf [4]。 speed_buf[0]=speed%10。 speed_buf[2]=speed/100%10。 if(0==speed_buf[3]) { speed_buf[3]=0x0f。 } for(i=1。i++) { Max7219_Wr_data (i, speed_buf [i1])。 uchar i。 speed_buf[1]=set_speed/10%10|0x80。 speed_buf[3]=set_speed/1000。 if(0==speed_buf[2]) speed_buf[2]=0x0f。i=4。 } } endif //結束條件編譯，編譯時與前面最近的 if、 ifdef 或 ifndef 作為一對 include sbit KEY0=P2^3。 sbit KEY2=P2^5。 sbit SPK=P2^7。 sbit LED=P1^7。 uint speed。 void Init_8051(void)。 uint Get_key(void)。 void main(void) { Init_8051 ( )。 while (1) { 7 set_speed=Get_key ( )； //按鍵數(shù)據放入設定速度 Disp_speed (speed)。 Warn_ring ( )。 for(t1=time。t1 ) for(t2=248。t2)。//關總中斷 TCON=0x00。//設定工作方式， 16 位計數(shù)器方式 TL0=0xe0。 TL1=0xf3。 TR0=1。//打開計數(shù)器 IE=0x8a。 LED=0。//點亮綠燈 } 8 //定時器 0 函數(shù)，定時 50*20ms=1s void Timer0_speed(void) interrupt 1 { ET0=0。 TL0=0xe0。 TR0=1。 ET0=1。 ET1=0。 TL1=0xf3。 TR1=1。 sec_t=0。 } //鍵盤處理 函數(shù) uint Get_key(void) { static uint key_value。 //延時 if(!KEY0) { while (KEY3) { if(!KEY1) { Delay(40)。 } key_value+=10。 } } if(!KEY2) { Delay(40)。 } key_value—=10。 } } } } } return (key_value)。//點亮紅燈 SPK=0。 SPK=1。 } 11 畢業(yè)設計（論文）任務書 學生姓名 牛富 學號 58020220220229 專 業(yè) 電氣自動化 院（系） 機電工程學院 畢業(yè)設計（論文）題目 基于單片機超速報警器的設計 任務與要求 任務： 本設計從駕駛員自身安全角度出發(fā)，設計了一種檢測車輛超速的報警系統(tǒng)。 二、當發(fā)現(xiàn)車輛速度超過駕駛員設置的最高值時，蜂鳴器開始報警，提醒駕駛員減速。 四、利用 51 單片機對機動車超速行駛情況進行蜂鳴報警和燈光報警的系統(tǒng)。 六、最后介紹了軟件設計方法度程序流程圖。 完成時間段 2022 年 12 月 26 日 至 2022 年 3 月 18 日 共 16 周 指導教師單位 劉靜 職稱 講師 院（系）審核意見 12 畢業(yè)