汽车超速报警系统设计[毕业论文+电路图]

汽车设计毕业论文：汽车超速报警系统设计含论文，开题报告，电路图

汽车超速报警系统设计[毕业论文+电路图]

摘 要

近年来，随着汽车产业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，我国的汽车数量正逐年增加。同时汽车驾驶人员中非职业汽车驾驶人员的比例也逐年增加。并且随着人民生活水平的不断提高，私家车已经走入千家万户，成为主要的交通工具。然而，私家车主由于不是专业的司机，熟练程度、速度的感觉不是特别好，车速往往根据偏好，随意提速、超速行驶，当汽车处于超速行驶状态下，其稳定性与安全性大大降低，一旦出现紧急情况，往往会导致车毁人亡的重大交通事故发生。综上所述，有必要开发一套超速报警系统，辅助提醒驾驶员以达到控制车速的目的。

本系统从汽车行驶的安全角度出发，在不改变汽车原有结构的基础上，对汽车行驶的速度及其它车况参数进行采样、测量、计算，利用AT89S51型单片机对数据进行有效的分析，提高了系统对复杂路况处理能力。并且采用实时报警、延时控制等方法实现督促驾驶员在道路允许车速范围内安全行驶，从而实现超速报警、提高人车安全的重要功能。

在实际设计过程中，利用一个6V直流电动机串联电位器来模拟车轮的转速和线性加速，直观的展示了整个系统的运行过程。

关键词：报警；AT89S51；调试；设计；光电开关

ABSTRACT

In recent years, with the rapid development of auto industry and people living standard rise ceaselessly, the number of cars in China is increases year by year. While driving a car driving china-africa professional personnel has been increasing proportion of personnel. And as people living standard rise ceaselessly, cars had walked into the thousands, and become the main mode of transport. However, private owners because the driver is not a professional proficiency, speed, the feeling is not particularly good, speed often preferences, optional speed, according to a speeding, when car is in speeding state, its stability and security reduced greatly, once in an emergency, often leads to serious traffic accident the elderly. To sum up, it is necessary to develop a set of speeding alarm system, auxiliary remind drivers in order to achieve the purpose of controlling the speed.

The system of the car safety from Angle, not changing the car, on the basis of original structure to the speed of the automobile and other sampling, the measurement condition parameters, calculation of, use of the data type AT89S51 single-chip effective analysis of complex system was improved roads processing ability. And using real-time alarm, delay control method to urge the roads safe driving speed range allowed, thus speeding car alarm, improve the important function people safe.

In actual design process, use a tandem potentiometer for dc 6V to simulate the wheel speed and linear acceleration, intuitive demonstrates the whole system operation process.

Key words: Alarm; AT89S51;Debug; Design；photoelectric switch

目 录

摘要………………………………………………………………………………………I
Abstract…………………………………………………………………………………II
第1章 绪论………………………………………………………………………………1
1.1 课题背景………………………………………………………………………1
1.2车速报警系统的发展历程、现状与发展趋势……………………………………1
1.3 课题主要研究内容………………………………………………………………2
第2章 超速报警系统的理论知识与方案的确定………………………………3
2.1 总体设计思路……………………………………………………………………3
2.2 方案的提出………………………………………………………………………3
2.2.1 测频原理………………………………………………………………………3
2.2.2 侧周原理………………………………………………………………………4
2.2.3 计数原理………………………………………………………………………4
2.3 方案的比较及确定………………………………………………………………5
2.4测量方案设计………………………………………………………………………5
2.5 本章小结…………………………………………………………………………5
第3章 超速报警系统硬件设计……………………………………………………6
3.1 主控模块选择……………………………………………………………………6
3.1.1 单片机系统……………………………………………………………………6
3.1.2 时钟电路………………………………………………………………………8
3.1.3 复位电路………………………………………………………………………9
3.2 测速系统设计…………………………………………………………………9
3.2.1 传感器选择及方案设计………………………………………………………9
3.2.2 信号整形……………………………………………………………………11
3.3 按键设计设计……………………………………………………………………12
3.4 报警系统设计……………………………………………………………………12
3.4.1 蜂鸣器………………………………………………………………………12
3.4.2 LED发光二极管报警灯……………………………………………………13
3.5 显示部分方案与选择设计………………………………………………………13
3.6 本章小结…………………………………………………………………………15
第4章 超速报警系统软件设计……………………………………………………16
4.1软件设计概述……………………………………………………………………16
4.2软件设计方案……………………………………………………………………16
4.3 各系统程序………………………………………………………………………16
4.3.1 数据处理程序………………………………………………………………16
4.3.2 按键处理程序………………………………………………………………18
4.3.3 LED动态显示程序…………………………………………………………20
4.4 本章小结…………………………………………………………………………22
第5章 系统制作与调试………………………………………………………………23
5.1 硬件焊接注意事项………………………………………………………………23
5.2 LED动态数码管调试……………………………………………………………24
5.3对传感器输入信号的调试………………………………………………………25
5.4 声光报警调试……………………………………………………………………27
5.5 总体调试…………………………………………………………………………28
5.5.1 供电系统检测与调试………………………………………………………29
5.5.2 总系统短路检测……………………………………………………………29
5.5.3 各模块独立检测方法………………………………………………………30
5.6 本章小结…………………………………………………………………………31
结论………………………………………………………………………………………32
致谢………………………………………………………………………………………33
参考文献…………………………………………………………………………………34
附录………………………………………………………………………………………35
附录A 英文文献与中文参考译文…………………………………………………35
附录B 总系统电路原理图…………………………………………………………40
附录C实物效果图…………………………………………………………………41
附录D材料清单……………………………………………………………………42
附录E 总程序流程图………………………………………………………………43
附录F 源程序………………………………………………………………………44

第1章 绪 论

1.1 课题背景

随着道路交通建设的加快，高速公路网络遍布。为了治理超速，国家制定了严格的法律法规，但是超速现象还是屡禁不止。据分析，全国近几年发生的特重大交通事故，有70%与超速有关，并且超速行驶违章随着道路交通条件的改善儿不断增多，故设计一种技术成熟的、廉价的、安全可靠的汽车超速报警系统用来保障驾驶员与道路行人的生命财产安全就显得尤为必要了。

1.2车速报警系统的发展历程、现状与发展趋势

纵观近十年的测速报警系统，笔者以时间顺序列出5种市面上销售的常见品种：

1、电子狗：工作原理是依靠经销商预先埋设发射装置，接受固定频率的电波，接收后发出警示音。对城市的固定交通设置或者红绿灯等有预报作用,对视频监控系统也有作用，但必须依赖经销商布网，且需要经销商常更换电池(1～2年/次)，这类产品价格一般在70～200元左右。

2、单频或三频测速雷达报警器：一般为X、K、Ka频段，这类产品只能用于部分监视装置，漏报多，以日本产品或复制为主，现在有很多国产品由于生产及调试设备的原因，基本是单频或三频机。这类产品价格一般在450元～900元之间。

3、测速雷达（模拟）报警器，可接收频段如下：

X频 ： 10.525 GHZ ±100MHZ

K频 ： 24.150 GHZ ±100MHZ

Ku频 ： 13.45 GHZ ±100MHZ

新K频： 24.125 GHZ ±100MHZ

Ka频 ： 34.3GHZ ±100MHZ

激光 ： 904nm

P频 ： 固定式照相这类测速雷达报警器以台湾机为主，即所谓的全频机，实际是台湾岛的测速雷达频段，国内早期采用的都为进口测速雷达设备，所以，在国内台湾产雷达报警器还有效，只是对目前国产的测速设备无效。这类产品品牌有南极星、征服者等，最高频率做到了34 GHZ左右，价格一般在650元～1000元之间。

4、全频测速雷达（数字）报警器，可接收频段如下：

覆盖频率： 10.525 GHZ ～　37GHZ

这类测速雷达报警器是真正的全频段，能涵盖目前国内的测速雷达频率，以数字处理芯片提高处理效率，能在瞬间处理雷达波信息，对目前国内最新的跳（变）频测速雷达及以往的测速雷达有效，这类产品以韩国产为主，价格一般在1500元～2000元之间。

5、GPS测速雷达报警器，这类报警器即是测速雷达报警加上GPS定位预警系统，工作原理是根据固定测速点或信号灯摄像点的位置数据，通过GPS定位，当车辆接近目标点时提前报警，该系统完全依赖电子数据，没数据它就不报，这就是经销商需要客户在使用过程中经常更新地图数据的原因之一。理想状态的GPS设备应该能装载全国大部分地区的电子数据，但目前市场上销售的GPS设备数据通常在5～10万个，能达到25万以上的不多，而全国约为30万个电子数据，原因和GPS设备内的闪存容量及CPU的处理能力有关，选购时须了解于信道数、定位反应灵敏度等。另外GPS测速雷达报警器对流动测速雷达一般需要配置测速雷达报警器，而目前市场上配的测速雷达报警器基本是台湾产，其覆盖频率有限，而国内目前大量装备的警用测速雷达为国产，很多雷达均以5～15度的仰角方式架设，是测速雷达报警器的盲点，所以其对流动测速雷达探测预报效果不不明显，GPS定位预警设备的价格在800～3000左右。

综上所述，不难看出，现在市面上所谓的超速报警系统大多是为躲避交警部门的测速系统而生，习惯了此种超速报警系统的驾驶员，不但不会提高交通安全性，反而会助长超速行驶的投机之风，极大的破坏了我国现有的交通秩序，而且动辄几千元的GPS、电子狗系统和昂贵的升级费用也让许多驾驶员望而却步。而本人所设计的此套系统的所有功能都是围绕提高驾驶员公路交通安全性儿开发的，且价格便宜（预计不超过50元），故预计将会有良好的市场前景。

1.3课题主要研究内容

1、从硬件的布局设计和元器件的选择入手：此过程主要需要克服的问题为对全面了解所用元器件的功能、用途；

2单片机的选择：在能够实现所需