【基于51單片機的汽車測速和報警系統(tǒng)設(shè)計8400字（論文）】

。如圖3.2風(fēng)速傳感器的使用原理。圖3.2風(fēng)速傳感器的使用原理3.3LM016L液晶顯示器模塊本次論文的汽車測速就是通過LM016L液晶顯示器顯示的。LM016L液晶顯示器顯示效果好，LM016L液晶顯示的電路較為簡單，且能夠顯示更多的內(nèi)容，因此本論文使用LM016L液晶顯示。以下是其管腳的功能：VSS：接地；VDD:接電源；VEE:接電源；RS：數(shù)據(jù)/命令選擇端；RW:讀寫選擇端；E：使能端；D0~D7：數(shù)據(jù)傳輸端。圖3.3LM016L液晶顯示器管腳及原理圖3.4報警模塊本次設(shè)計車子在行駛過程中輪子不停的轉(zhuǎn)動，用風(fēng)速傳感器進行檢測，看單位時間內(nèi)電平的高低變化，只需感應(yīng)到在60s內(nèi)電平所變化的次數(shù)，就能夠求得車輪在60s內(nèi)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，因此本設(shè)計是運用了傳感器來進行檢測，每當(dāng)傳感器檢測到電平變化時，單片機就能夠收到來自傳感器的中斷信號，再計算出60s內(nèi)單片機收到中斷多少次就能夠得出車輪60s內(nèi)轉(zhuǎn)的次數(shù)。再通過車輪的周長經(jīng)過單位轉(zhuǎn)換就能夠得出車的速度，單片機處理之后能夠?qū)y速的信息發(fā)送到LM016L液晶顯示上。次設(shè)計的運行程序里預(yù)先設(shè)定了超速報警的閥值，當(dāng)高于預(yù)先設(shè)定的閥值時，則蜂鳴器發(fā)出警報。本實驗用到的是AT89C51單片機內(nèi)的P1.7端口，此電路中之所以使用電阻是進行分壓的，再添加三極管后組成驅(qū)動方式，在高電平的輸出是5伏時，若不添加這個電阻，此時有瞬間電流，三極管就很可能被損壞；若本次設(shè)計不添加三極管，同等情況下輸出電壓，對應(yīng)電流也許就幾毫安，功率可能就會不夠要求，電路中蜂鳴器在速度高于預(yù)先設(shè)定的閥值時也許不會發(fā)出警報。下圖3.4為蜂鳴器的電路原理圖。圖3.4蜂鳴器電路原理圖4軟件系統(tǒng)設(shè)計4.1軟件介紹Proteus是由英國的一個電子實驗中心研發(fā)和創(chuàng)鍵的，這是一個能夠?qū)崿F(xiàn)電路操作與仿真的軟件。其它種類的EDA軟件大多只能進行仿真，而Proteus不僅能夠執(zhí)行運行中的仿真，而且還能對單片機和外部設(shè)備都進行仿真。Proteus是目前為數(shù)不多的能對仿真單片機及外圍設(shè)備都做出較好模擬的系統(tǒng)軟件之一,從原理圖的設(shè)計，到程序代碼的操作，再到單片機與外圍設(shè)備的仿真，甚至包括后續(xù)所需要的PCB的設(shè)計，已經(jīng)真正意義上完成了從理論理解到實物對象的設(shè)計。Proteus一般操作在Windows系統(tǒng)里，可以分析、仿真各種模擬器件以及集成電路，這個軟件的特點是：

①真正意義上將單片機和SPICE電路運行仿真結(jié)合起來。擁有數(shù)字/模擬電路的運行仿真，還包括單片機系統(tǒng)及其外圍設(shè)備的仿真，另外還包括的多個仿真功能有I2C調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)等。②目前為止，還支持多個單片機系統(tǒng)仿真與運行以及多種類的外圍單片機芯片。③還能夠?qū)浖M行調(diào)試。在它的仿真系統(tǒng)里有多個調(diào)試功能，且可以觀察多個變量和寄存器等的工作狀態(tài)，因此在Proteus軟件系統(tǒng)內(nèi)，還需要擁有上述這些操作功能；同時還要允許其他軟件的編譯和調(diào)試系統(tǒng)，例如KeilC51

uVision2等軟件。

④還能夠較為準(zhǔn)確的設(shè)計出所需的原理圖。所以，這個軟件是一個能將單片機操作與SPICE分析合二為一的仿真軟件，操作突出，作用較強。4.2流程圖及原理闡述在本設(shè)計當(dāng)中，操作開始，先進入初始化，外部中斷開始工作，外部中斷被使用于外部信號的計算。在AT89C51單片機上的P3.2端口外部中斷，速度測量正式運行。若紅外感應(yīng)被阻擋，輸入的電源的電壓大約在20毫伏，并且輸入電壓低于比較電壓，則會輸出低電平；當(dāng)不阻擋感應(yīng)時，通常情況下，輸入電壓大約在1.7伏這樣，高于比較電壓時，就會輸出高電平。僅在高電平和低電平轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)數(shù)才會加1。圖4.1流程圖本次設(shè)計車子在行駛過程中輪子不停的轉(zhuǎn)動，用風(fēng)速傳感器進行檢測，看單位時間內(nèi)電平的高低變化，只需感應(yīng)到在60s內(nèi)電平所變化的次數(shù)，就能夠求得車輪在60s內(nèi)轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，因此本設(shè)計是運用了傳感器來進行檢測，每當(dāng)傳感器檢測到電平變化時，單片機就能夠收到來自傳感器的中斷信號，再計算出60s內(nèi)單片機收到中斷多少次就能夠得出車輪60s內(nèi)轉(zhuǎn)的次數(shù)。再通過車輪的周長經(jīng)過單位轉(zhuǎn)換就能夠得出車的速度，單片機處理之后能夠?qū)y速的信息發(fā)送到LM016L液晶顯示上。次設(shè)計的運行程序里預(yù)先設(shè)定了超速報警的閥值，當(dāng)高于預(yù)先設(shè)定的閥值時，則蜂鳴器發(fā)出警報。5調(diào)試與仿真5.1系統(tǒng)調(diào)試此次設(shè)計通過實驗發(fā)現(xiàn)因為此次測速使用的是AT89C51單片機的外部中斷，通過芯片的外部中斷來獲得車子的行駛信息，再通過內(nèi)部中斷來算出時間，再經(jīng)過處理來獲得需要的數(shù)據(jù)。在速度測量方面較為靈敏，在目標(biāo)物經(jīng)過傳感器時顯示燈會作出響應(yīng)，則表明能夠檢測出有物體經(jīng)過測速設(shè)備在運動，基本能夠?qū)崿F(xiàn)在目標(biāo)物旋轉(zhuǎn)的1到2s內(nèi)及時顯示出該物體運動的相關(guān)信息，而且即使速度不斷改變，該設(shè)計也能夠較靈敏的反應(yīng)。此設(shè)計的不足之處就是會被外界其他因素所干擾，大致能夠?qū)崿F(xiàn)一個測速設(shè)備的基本要求。5.2系統(tǒng)仿真經(jīng)過proteus軟件的仿真，基本上可以實現(xiàn)本論文所需要的結(jié)果，如圖5.1所示為仿真結(jié)果圖，運行時LM016L液晶顯示器會及時顯示車輛的速度。以便在車速超過設(shè)定值時及時報警。圖5.1運行圖6設(shè)計總結(jié)基于51單片機的汽車測速和報警系統(tǒng)，大致實現(xiàn)了車輛測速和報警信息的采集、接收、處理、發(fā)送和顯示。本論文使用了許多專業(yè)課的原理，例如單片機有關(guān)原理、傳感器原理還有C語言的有關(guān)知識和編程等。由于大部分是在理想情況下實現(xiàn)的，現(xiàn)實操作中也許會碰到很多的困擾干擾，本實驗也由于外界環(huán)境、時間等因素，也還有一些缺點、不足之處，若要想做的更好，開始時我們必須把整個設(shè)計的運行與規(guī)劃做得盡量詳細(xì)，還要參考更多相關(guān)資料查找更多的書籍，需要更加全面詳細(xì)的鉆研每個模塊，顧全整體，每個模塊要花更多的時間來實驗測量，條件允許的話可以實驗在無信號源的情況下，把電源電壓添加到電路中，通過多次實驗，使測出的結(jié)果更具有說服力。在測試時，要提前做好準(zhǔn)備工作。本論文的基于51單片機的汽車測速和報警系統(tǒng)，主要還是因為汽車對如今人們的生活還是很重要的，因此本設(shè)計依然還有研究的意義。加上科技的進步與人們的消費觀念的改變，我認(rèn)為這類設(shè)計如果進入市場很大程度會得到人們的喜愛，因此這類產(chǎn)品仍然有研究和改進的意義，由于人們的要求變得越來越高，本次設(shè)計的產(chǎn)品最好有在智能方面能夠開發(fā)的潛力。此次論文的實驗和設(shè)計，學(xué)到了眾多方面的知識，有很多書本內(nèi)的原理并不能熟練地使用，生活中不僅要學(xué)會原理知識，還要進行實踐操作，這樣才能更好的理解并掌握知識，只有擁有探索的精神和長遠(yuǎn)的目光，這樣不管做什么事情都會事半功倍。參考文獻(xiàn)[1]老盛林.單片機應(yīng)用技術(shù)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2018.[2]王云慧.基于單片機的直流電機電壓調(diào)速器的設(shè)計與實現(xiàn)[M].遼寧：沈陽理工大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，2016.[3]臧殿紅.單片機控制技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2016.[4]王強.汽車超速警報器設(shè)計[M].德州學(xué)院汽車工程學(xué)院，2016.[5]李榆.游泳池溺水自動報警系統(tǒng)設(shè)計[M].云南：云南師范大學(xué)，2020.[6]WalterSermeus.TheAutomatedAlertSystemfortheHospitalInfectionControlandtheSafetyofMedicalStallBasedonEMRData[M].IOSPress，2016.[7]劉麗.單片機在汽車報警系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[M].重慶應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院，2016.[8]閔軍.基于單片機技術(shù)的無線智能報警設(shè)計[M].上海：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，2019.[9]高成.單片機應(yīng)用技術(shù)[M].機械工程出版社，2018.???[10]DiegoManzanal.Cloud-BasedAlertSystemforAggressiveNaturaldisasters[M].IOSPress，2015.[11]于永航.單片機實現(xiàn)溫度遠(yuǎn)程顯示研究［M]．遼寧:沈陽工學(xué)院信息與控制學(xué)院，2019.[12]李云強.基于藍(lán)牙的智能超速語音報