【正文】 處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。測(cè)速傳感器是能測(cè)量被測(cè)物運(yùn)行速度的儀器。測(cè)速傳感器包括測(cè)量線速度傳感器和測(cè)量轉(zhuǎn)速度傳感器。輸出為方波信號(hào)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。轉(zhuǎn)速傳感器是將旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電量輸出的傳感器，屬于間接式測(cè)量裝置。前者的輸出信號(hào)值是轉(zhuǎn)速的線性函數(shù), 后者的輸出信號(hào)頻率與轉(zhuǎn)速成正比, 或其信號(hào)峰值間隔與轉(zhuǎn)速成反比。在實(shí)際測(cè)量中我們要測(cè)量車輪的轉(zhuǎn)速，要輸出方波信號(hào)，不加電源穩(wěn)壓器，我就要選擇轉(zhuǎn)速度傳感器。目前廣泛使用的測(cè)速傳感器是直流測(cè)速發(fā)電機(jī)，可以將旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。測(cè)速機(jī)一般可分為直流式和交流式兩種。其中，由于磁電式傳感器具有易于計(jì)算的特點(diǎn)，故我們選擇了磁電式感應(yīng)傳感器。它把被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)，是一種機(jī)電能量變換型傳感器，不需要外部供電電源，電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，輸出阻抗小，又具有一定的頻率響應(yīng)范圍(一般為10～1000Hz)，適用于振動(dòng)、轉(zhuǎn)速、扭矩等測(cè)量。磁路系統(tǒng)產(chǎn)生恒定的直流磁場(chǎng)，磁路中的工作氣隙固定不變，因而氣隙中磁通也是恒定不變的。當(dāng)殼體隨被測(cè)振動(dòng)體一起振動(dòng)是，當(dāng)振動(dòng)頻率足夠高（遠(yuǎn)大于傳感器固有頻率）時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件慣性很大，來(lái)不及隨振動(dòng)體一起振動(dòng)，近乎靜止不動(dòng)，振動(dòng)能量幾乎全被彈簧吸收，永久磁鐵與線圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度接近振動(dòng)體振動(dòng)速度，磁鐵與線圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)切割磁力線，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在傳感器中當(dāng)結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，B、L、N、S均為定值，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與線圈相對(duì)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度(v或ω)成正比，所以這類傳感器的基本形式是速度傳感器，能直接測(cè)量線速度或角速度。但由上述工作原理可知，磁電感應(yīng)式傳感器只適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。 車速傳感器結(jié)構(gòu)以Audi100轎車為例，其車速傳感器由一個(gè)舌簧開關(guān)管和一個(gè)帶有4對(duì)磁極的塑料環(huán)構(gòu)成 ()。舌簧開關(guān)管安裝在靠近塑料環(huán)的變速器殼體上，它是在一個(gè)玻璃管內(nèi)裝有2個(gè)細(xì)長(zhǎng)的觸頭構(gòu)成的開關(guān)元件，其觸頭由磁性材料制成。汽車超速報(bào)警器的工作原理：汽車行駛過(guò)程中，車輪每轉(zhuǎn)一圈，車速傳感器產(chǎn)生8個(gè)脈沖。產(chǎn)生脈沖數(shù)f0=8n。第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)第一節(jié) 系統(tǒng)總體方框圖首先我們?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)總框圖。對(duì)于單片機(jī)我們需要穩(wěn)定的電壓，所以我們需要電源單元。故可以畫出以下的超速報(bào)警系統(tǒng)總框圖。記數(shù)滿后與單片機(jī)內(nèi)部設(shè)定值相比較。系統(tǒng)以AT89C5l單片機(jī)為核心，由電源單元、光電耦合器單元、凋速單元和聲光報(bào)警單元組成。三端穩(wěn)壓器由啟動(dòng)電路、基準(zhǔn)電壓電路、采樣比較放大電路、調(diào)整電路和保護(hù)電路等部分組成。用來(lái)消除高頻噪聲和改善輸出的瞬態(tài)特性，即在負(fù)載電流變化時(shí)不致引起輸出端產(chǎn)生較大的波動(dòng)。二、光電耦合器單元光電耦合器是以光為媒介，傳輸信號(hào)的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件，由發(fā)光源和受光器組成()。采用光電耦合器PC817傳輸車速信號(hào)的目的是為了隔離車速傳感器與單片機(jī)的直接聯(lián)系，消除車速傳感器信號(hào)對(duì)單片機(jī)的不利影響。以Audil00轎車為例，車速傳感器信號(hào)送入單片機(jī)T0端口后，而T0端口需要的最低識(shí)別電壓為2V。7406的輸出為低電平0，使蜂鳴器引線獲得接近5V的直流電壓，而產(chǎn)生蜂鳴音。輸出高電平，則報(bào)警。實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與測(cè)速傳感器的連接。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。,將紅燈點(diǎn)亮，同時(shí)綠燈熄滅。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。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】。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。TCON用于控制T0、T1的啟動(dòng)和停止。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。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。故TCON狀態(tài)字設(shè)為0x00。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T1設(shè)定為計(jì)數(shù)器，故D6=1。故其狀態(tài)字設(shè)為0x51。故其狀態(tài)字為0x8a。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。其中89C51 主要完成外圍硬件的控制以及一些運(yùn)算功能。此基于單片機(jī)的車