電動車測速報警及限速系統(tǒng)

1、 × × × × × 大學大學生科技創(chuàng)新活動報告 項目名稱：電動車測速報警及限速系統(tǒng)項目成員：所在院系： 專業(yè)班級：指導教師:目錄一、 摘要··································&

2、#183;·····3二、 引言·········································3三、 電路總體設(shè)計組成原

3、理··························5四、 電路硬件分塊設(shè)計······················

4、;········5（1） 主控模塊（2） 信號采集模塊（3） 時鐘模塊（4） LED顯示模塊（5） 按鍵模塊（6） 報警模塊（7） 限速反饋模塊（8） 電源模塊五、電路軟件設(shè)計····························

5、83;··10六、報告總結(jié)與展望·····································11七、參考文獻·······&#

6、183;····································12 摘要本次設(shè)計一種基于80C51單片機的測速報警系統(tǒng)，實現(xiàn)電動車的速度實時顯示以及超速后的自行報警，并能通過反饋限制行駛速度。幫助交通管理人員及時提醒過往車

7、輛預(yù)防超速而出現(xiàn)危險，減少交通事故的發(fā)生。也可以通過限速裝置減少因為剎車失靈而出現(xiàn)的部分事故。以保障駕駛?cè)藛T的生命財產(chǎn)安全，減少損失。 ABSTRACTThe design of a speed alarm system based on 80 c51 single chip microcomputer, electric vehicle speed of real-time display and overspeed alarm itself, and can through the feedback limit speed. Help traffic managers timely rem

8、ind vehicles to prevent overspeed and appear dangerous, to reduce the number of traffic accidents. Can also through the speed limiter to reduce part of accident because its brakes were broken. In order to ensure the life property safety of the drivers, reduce the loss.二、引言 無論是城市還是鄉(xiāng)村在經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動下，電動車數(shù)量

9、越來越多，車速越來越快，這樣對人的安全就會存在很多安全隱患還會造成威脅。正所謂“十次事故九次快 ” ，可以看出在事故的多發(fā)中最重要的是速度問題，當然隨之可見解決問題的方法最關(guān)鍵是要控制車的速度。本設(shè)計就是利用單片機實現(xiàn)電動車的超速報警。以及通過限速裝置限制車輛的速度，并將以便管理。三、電路總體設(shè)計組成原理設(shè)計：（1）總體電路設(shè)計要求：系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能如下：1）、實時顯示電動車的形式速度；2）、利用按鍵調(diào)整時間，實時顯示正確的時間；3）、當電動車超過國定的速度值時，違反情況以數(shù)據(jù)形式保存在串行儲存器中，并發(fā)出聲音報警，并且報警燈閃爍。（2）、系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計：系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖所示。它采用A

10、T89C51單片機為主控芯片，主要有電源模塊、芯片采集模塊、時鐘模塊、LED顯示模塊、按鍵模塊、報警模塊、AT45DB161B串行儲存器模塊。其中AT89C51主要完成對外圍硬件的控制以及信息處理功能；電源模塊提供5V電源；信號采集模塊TIL113光電耦合器將采集到的高電平轉(zhuǎn)換為5V脈沖；時鐘脈沖提供LED顯示的實時時間；LED顯示模塊使用74LS273驅(qū)動數(shù)碼管實現(xiàn)時間和速度的顯示；按鍵模塊主要用來調(diào)整時間；報警模塊實現(xiàn)超速的聲音報警和閃燈警告；反饋限速模塊對速度進行設(shè)置并將速度比較并驅(qū)動限速裝置進行限速，管理人員可進行取消報警。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖四、電路硬件分塊設(shè)計（1）、主控模塊：主控模塊

11、主要采用AT89C51單片機，AT89C51是一個低功耗、高性能CMOS 8位單片機，芯片內(nèi)集成了通過8位中央處理器和ISP F lash儲存單元，可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。（2）、信號采集模塊： 測試電動車轉(zhuǎn)速傳感器大多使用霍爾傳感器，霍爾傳感器是利用半導體材料的霍爾效應(yīng)實現(xiàn)的磁電轉(zhuǎn)換的一種傳感器。，它具有靈敏度高、線性度和穩(wěn)定性好，體積小、重量輕、頻帶寬、動態(tài)特性好，壽命長、耐高溫等特性。其輸出信號為脈沖信號，脈沖信號再通過光電耦合器將其轉(zhuǎn)換為單片機可采集的5V脈沖信號。信號采集模塊圖：（3）、時鐘模塊： 時鐘模塊使用SD2058時鐘芯片, SD2058是一種具有標

12、準IIC 接口的實時時鐘芯片, CPU 可使用該接口通過6位地址尋址來讀寫片內(nèi)64字節(jié)寄存器的數(shù)據(jù)。SD2058內(nèi)置單路定時/報警中斷輸出, 內(nèi)置時鐘精度數(shù)字調(diào)整功能, 可以在很寬的范圍內(nèi)校正時鐘的偏差, 并通過外置的溫度傳感器可設(shè)定適應(yīng)溫度變化的調(diào)整值, 實現(xiàn)在寬溫范圍內(nèi)高精度的計時功能。該芯片是實時時鐘的理想選擇。原理圖如圖所示：時鐘模塊圖：（4）、LED顯示模塊： LED顯示模塊使用74LS273驅(qū)動8位LED 數(shù)碼管, 用于段碼的傳輸, 74LS138譯碼器控制數(shù)碼管的位選。前6位數(shù)碼管顯示實時時間, 后2位顯示速度值。原理圖如圖所示。LED數(shù)碼管顯示電路圖：（5）、按鍵模塊： 按鍵模

13、塊采用三個獨立按鍵, 實現(xiàn)時間的調(diào)整。S2為功能鍵, 通過此鍵來選取要調(diào)整的小時、分鐘和秒, 調(diào)整完畢后此鍵還有確定功能; S3為增加鍵, 當功能鍵選定后, 按此鍵來增加選定項值; S4鍵用以減小選定項的值。各項功能均通過軟件實現(xiàn), 如圖所示。按鍵電路圖：（6）、報警模塊： 采用三極管驅(qū)動蜂鳴器, 三極管驅(qū)動繼電器并通過繼電器控制LED 警示燈, 原理圖如圖所示。報警電路圖：（7）、限速反饋模塊：（8）、電源模塊： 電源模塊選用變壓器, 將220V 交流電壓變換成7􀀁5V 交流電壓, 再利用橋式整流電路, 將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓。通過穩(wěn)壓芯片7805, 將直流電壓穩(wěn)定為+

14、5V 的工作電壓。原理圖如圖所示。五、 系統(tǒng)的軟件設(shè)計：本課題的主要思想就是檢測車速以及超速后的自行報警, 并且將車速和時間顯示在七段碼顯示器上。主程序通常包括可編程硬件、輸入、輸出端口和參數(shù)的初始化, 信號采集、速度顯示、超速報警程序; 子程序有鍵盤掃描模塊、時鐘程序模塊和I2C 協(xié)議程序等。鍵盤掃描程序?qū)崿F(xiàn)對時間的調(diào)整; 時鐘程序模塊主要包括時鐘芯片的初始化、時間數(shù)據(jù)的讀取與寫入程序以及實時顯示; I2C 協(xié)議程序主要是實現(xiàn)存儲器與單片機之間數(shù)據(jù)的正確通信。本主程序從整個系統(tǒng)的上電復位開始運行, 然后對各種器件及單片機堆棧和參數(shù)進行初始化。進行信號采集, 顯示車速和時間, 判斷車速是否超速, 如超速則報警并反饋驅(qū)動限速裝置限速, 如未超速, 則繼續(xù)測速、顯示。這就是整個電動車速度控制的主程序的設(shè)計思想。總體軟件流程圖如圖所示。六、結(jié)束語：本系統(tǒng)采用89S5