51單片機(jī)論文（優(yōu)選范文6篇）,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文

51單片機(jī)論文〔優(yōu)選范文6篇〕,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【】51單片機(jī)論文〔優(yōu)選范文6篇〕【】【】【】【】很多單片機(jī)在我們的日常生活工作中都有自個(gè)的應(yīng)用場(chǎng)景,隨著工業(yè)技術(shù)水平的不斷提升,單片機(jī)在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中的牽涉范圍越來(lái)愈廣泛。以下為搜索整理的51單片機(jī)論文6篇，供大家參考閱讀。51單片機(jī)論文：基于51單片機(jī)的智能家居火災(zāi)報(bào)警的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)內(nèi)容內(nèi)容摘要：本文利用STC89C52單片機(jī)，結(jié)合使用溫度傳感器和煙霧傳感器，設(shè)計(jì)了一款智能家居火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠通過(guò)按鍵對(duì)當(dāng)下的時(shí)間、溫度臨界值、煙霧臨界值進(jìn)行修改，然后把從溫度檢測(cè)模塊和煙霧檢測(cè)模塊得到數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在LCD1602屏幕上，便于用戶觀察，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線模塊發(fā)送至手機(jī)APP上，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的溫度或者超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，語(yǔ)音播報(bào)模塊指示燈亮，播報(bào)警告，同時(shí)手機(jī)APP端可以以接收到火災(zāi)逃跑的信息。本文本文關(guān)鍵詞語(yǔ)語(yǔ):STC89C52單片機(jī);火災(zāi)報(bào)警;煙霧檢測(cè);溫度檢測(cè);手機(jī)APP;1引言隨著社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，相關(guān)硬件采集系統(tǒng)飛速的發(fā)展，所謂的火災(zāi)預(yù)警數(shù)據(jù)采集已經(jīng)遍布各行各業(yè)，工業(yè)內(nèi)部，農(nóng)業(yè)內(nèi)部、家庭生活內(nèi)部等，我們能發(fā)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)采集無(wú)時(shí)無(wú)刻遍布在我們身邊。以及相關(guān)軟件系統(tǒng)的飛速發(fā)展，相關(guān)系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)經(jīng)過(guò)中能夠能愈加省時(shí)省力地進(jìn)行。二者的相輔相成，進(jìn)一步促進(jìn)了數(shù)據(jù)采集行業(yè)的發(fā)展，這也為我們的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)堅(jiān)定了基礎(chǔ)，提供了全方面的技術(shù)保障。但是，在這樣的環(huán)境下，也出現(xiàn)了相關(guān)采集系統(tǒng)的成本較高，不能夠完美的切合實(shí)際，往往會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)和實(shí)際解決問(wèn)題不相符、不匹配的問(wèn)題，并且其檢測(cè)的數(shù)據(jù)往往精度不高，不能夠?qū)崿F(xiàn)更為細(xì)致精到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)測(cè)量工作，這也為人們的日常工作提供了不便[1]。由于相關(guān)檢測(cè)設(shè)備的參差不窮，檢測(cè)設(shè)備的目的性質(zhì)參差不窮，能夠真正的符合本次需求分析的采集系統(tǒng)有少之又少。所有，怎樣能夠出現(xiàn)一款切合實(shí)際的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，那將能夠大大有效的提高整個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也為相關(guān)的工廠單位、事業(yè)單位提供穩(wěn)固的保障[2]。為了能夠進(jìn)一步提高采集數(shù)據(jù)的快速性和準(zhǔn)確性，從數(shù)據(jù)的采集端進(jìn)行穩(wěn)固的保障工作，將能夠大大提高整個(gè)火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的工作性能。本次火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)從改善整個(gè)數(shù)據(jù)采集的工作經(jīng)過(guò)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、時(shí)實(shí)化的工作性質(zhì)[3]，為后續(xù)火災(zāi)預(yù)警聯(lián)動(dòng)以及消防設(shè)備管理系統(tǒng)擴(kuò)展以及系統(tǒng)發(fā)展有深遠(yuǎn)的意義。本次實(shí)現(xiàn)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)是在總結(jié)前人的工作以及傳統(tǒng)工作系統(tǒng)的缺乏，進(jìn)而在更優(yōu)質(zhì)的選擇下到達(dá)工作目的。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改變傳統(tǒng)工作的工作形式，通過(guò)更優(yōu)質(zhì)高效的計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)的處理下，使得火災(zāi)預(yù)警相關(guān)數(shù)據(jù)檢測(cè)工作變得人性化、智能化。簡(jiǎn)化了往常工作的復(fù)雜性，提高了效率[4]。并且，火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)也使得人們的生活質(zhì)量顯著提高，人們能在花費(fèi)少量的時(shí)間和精神下，實(shí)現(xiàn)往常的等價(jià)工作，大大提高了人們的辦事效率。數(shù)據(jù)的及時(shí)性傳輸也能夠讓整個(gè)火災(zāi)系統(tǒng)的即時(shí)性大幅度提高，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取不光復(fù)雜，數(shù)據(jù)整理起來(lái)也不方便，有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等情況。但是，在物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)下，獲取的數(shù)據(jù)以及反應(yīng)也能減少不必要的錯(cuò)誤，提高數(shù)據(jù)的精到準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性[5]。本課題基于單片機(jī)技術(shù)，在分析了以智能家居火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)開(kāi)發(fā)使用的智能需求為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一種基于51單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。同時(shí)參加了多種傳感器電子技術(shù)輔助使用。能夠通過(guò)按鍵對(duì)系統(tǒng)當(dāng)下時(shí)間、溫度閾值、煙霧閾值進(jìn)行修改，并將溫度檢測(cè)模塊以及煙霧檢測(cè)模塊得到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在LCD1602上，便于用戶觀察，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線模塊發(fā)送至手機(jī)APP上，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的溫度超過(guò)設(shè)定臨界值值時(shí)，指示燈閃爍，語(yǔ)音播報(bào)模塊發(fā)出聲音播報(bào)溫度過(guò)高，隔十秒一次報(bào)警；當(dāng)煙霧濃度超過(guò)設(shè)定臨界值時(shí)，指示燈閃爍，語(yǔ)音播報(bào)模塊發(fā)出聲音播報(bào)煙霧過(guò)高，隔十秒一次報(bào)警；當(dāng)溫度和煙霧濃度同時(shí)超過(guò)臨界值時(shí)，指示燈連續(xù)閃爍，語(yǔ)音模塊循環(huán)播報(bào)火災(zāi)快跑。同時(shí)，手機(jī)APP端可以以接收到火災(zāi)逃跑的信息。2系統(tǒng)總體構(gòu)造設(shè)計(jì)2.1需求分析采集端通過(guò)處理系統(tǒng)，配合相關(guān)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊能夠進(jìn)行實(shí)現(xiàn)整體數(shù)據(jù)的采集工作。本次設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警是通過(guò)單片機(jī)以及其他采集模塊共同配合下，處理溫度以煙霧工作流程中的問(wèn)題，數(shù)據(jù)采集端通過(guò)管腳把信息傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)處理端，單片機(jī)能夠完美的把數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，為后續(xù)的各種操作打好基礎(chǔ)。以及通過(guò)單片機(jī)的高性能把信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理封裝。圖1：系統(tǒng)總體構(gòu)造系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能有：(1〕系統(tǒng)成功地通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)到溫度數(shù)據(jù)；(2〕系統(tǒng)通過(guò)煙霧傳感器成功檢測(cè)到煙霧數(shù)據(jù)；(3〕系統(tǒng)通過(guò)語(yǔ)音模塊進(jìn)行危險(xiǎn)播報(bào)處理；(4〕系統(tǒng)能夠通過(guò)按鍵進(jìn)行報(bào)警閾值的設(shè)置；(5〕能夠通過(guò)無(wú)線方式發(fā)送至上位機(jī)供用戶觀測(cè)。2.2系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警設(shè)計(jì)項(xiàng)目總共分為下面幾大模塊：電源模塊；STC89C52單片機(jī)處理模塊；復(fù)位電路模塊；晶振電路模塊；LCD1602顯示模塊；ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；按鍵模塊以及語(yǔ)音模塊。系統(tǒng)總體構(gòu)造如此圖1所示。3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在單片機(jī)植入的程序選擇上，根據(jù)課程上的學(xué)習(xí)程度以及當(dāng)下主流的程序，該系統(tǒng)軟件選擇C語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，C語(yǔ)言是一種面向經(jīng)過(guò)的抽象的編程語(yǔ)言。其契合度特別適宜對(duì)于應(yīng)用底層的開(kāi)發(fā)，特別知足本系統(tǒng)的需要。C語(yǔ)言能夠通過(guò)使用簡(jiǎn)易的程序編譯，使用低級(jí)的存儲(chǔ)器。并且高效以及跨平臺(tái)性。相對(duì)于匯編語(yǔ)言來(lái)講，匯編語(yǔ)言，代碼單調(diào)，特殊命令字符少，代碼冗長(zhǎng)難寫(xiě)，匯編語(yǔ)言調(diào)用內(nèi)存存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，因而bug發(fā)生較大，兼容性較弱，調(diào)試也比擬困難。綜合上述分析，本系統(tǒng)采用了C語(yǔ)言作為本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，由于各個(gè)模塊的調(diào)度問(wèn)題，選擇C語(yǔ)言能夠提升開(kāi)發(fā)效率，降低出現(xiàn)問(wèn)題的可能性。3.1軟件設(shè)計(jì)思想在軟件編程經(jīng)過(guò)中主要采用的是模塊化編程思想，對(duì)各個(gè)模塊分別進(jìn)行調(diào)試，在所有模塊都能實(shí)現(xiàn)其本身的功能時(shí)，把各個(gè)模塊結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體。這樣設(shè)計(jì)方便于在軟件編程經(jīng)過(guò)中程序代碼的優(yōu)化，并且能更好低完成對(duì)程序的設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)。軟件系統(tǒng)主要分為系統(tǒng)主程序和任務(wù)子程序兩大部分，華而不實(shí)，任務(wù)子程序主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊的功能，而主程序則負(fù)責(zé)調(diào)用任務(wù)子程序，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能。本系統(tǒng)中主要包括：初始化子程序、按鍵設(shè)置子程序、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序、藍(lán)牙發(fā)送子程序、語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)程序、LCD顯示子程序。軟件完成后能夠?qū)崿F(xiàn)下面功能:圖2：軟件總體設(shè)計(jì)流程(1〕各硬件初始化；(2〕按鍵設(shè)置系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)以及更改時(shí)間信息、溫度臨界值以及煙霧濃度臨界值。(3)LCD1602顯示系統(tǒng)當(dāng)下運(yùn)行狀態(tài)以及系統(tǒng)的時(shí)間、溫度臨界值以及煙霧濃度臨界值，便于用于進(jìn)行相關(guān)操作。(4〕煙霧模塊監(jiān)測(cè)煙霧數(shù)據(jù)、溫度模塊檢測(cè)溫度數(shù)據(jù)、語(yǔ)音模塊驅(qū)動(dòng)報(bào)警。(5〕藍(lán)牙模塊發(fā)送監(jiān)測(cè)信息至手機(jī)端，便于用戶遠(yuǎn)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。3.2軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的人機(jī)交互部分主要依靠軟件實(shí)現(xiàn)軟件的設(shè)計(jì)，流程如此圖2所示。3.3LCD1602工作流程LCD顯示當(dāng)下采集的信息，在設(shè)計(jì)LCD的單片機(jī)程序部分時(shí)，為了能讓我們的設(shè)計(jì)思路清楚明晰明了，LCD的功能愈加清楚，最簡(jiǎn)單有效的開(kāi)發(fā)方式就是先畫(huà)出LCD的詳細(xì)流程圖，然后根據(jù)流程步驟一步一步的設(shè)計(jì)程序，就避免遺漏重要的顯示信息的情況。3.4按鍵模塊本系統(tǒng)中主要利用按鍵模塊來(lái)設(shè)置系統(tǒng)工作形式以及更改系統(tǒng)時(shí)間、溫度閾值和煙霧閾值。4總結(jié)與瞻望本次智能家居系統(tǒng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主要能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)溫濕度監(jiān)測(cè)、煙霧濃度監(jiān)測(cè)等功能，并且能夠設(shè)定環(huán)境參數(shù)臨界值，當(dāng)監(jiān)測(cè)到環(huán)境數(shù)據(jù)大于臨界值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)語(yǔ)音模塊報(bào)警提示，通知用戶盡快逃離，并且通過(guò)藍(lán)牙模塊與手機(jī)相連，供用戶在一定范圍進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的預(yù)防與撲救。在整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試的時(shí)候，首先是對(duì)硬件方面的調(diào)試，在外表上來(lái)看似乎把每根線的接觸都是連接好了的，這就往往迷惑了自個(gè)，只能看到外表，似乎硬件的調(diào)試沒(méi)什么難度，就是根據(jù)電路設(shè)計(jì)圖來(lái)完成，但是也會(huì)產(chǎn)生一定的原因，比方接口焊接不穩(wěn)，在后續(xù)的軟件調(diào)試還會(huì)以為是硬件的問(wèn)題。所以我們必須把握相關(guān)的調(diào)試方式方法，根據(jù)故障現(xiàn)象，分開(kāi)模塊進(jìn)行調(diào)試，反復(fù)的測(cè)試和判定，分析故障的點(diǎn)在哪里。在測(cè)試經(jīng)過(guò)中對(duì)硬件電路模塊的測(cè)試主要是測(cè)硬件的相關(guān)參數(shù)以及等，在這個(gè)硬件的測(cè)試的時(shí)候進(jìn)行綜合仿真分析問(wèn)題。對(duì)里面的代碼采用了Protues仿真測(cè)試，一個(gè)一個(gè)模塊的測(cè)試，最定位到問(wèn)題，逐個(gè)解決，最后完成。在這整個(gè)軟件與硬件的測(cè)試中，提高了對(duì)事情的分析以及解決能力，提高了對(duì)本專業(yè)的知識(shí)以及興趣，因而，在將來(lái)我會(huì)在這里方面以及擴(kuò)展方面不斷的學(xué)習(xí)和積累經(jīng)歷體驗(yàn)，最后設(shè)計(jì)出更多實(shí)用的功能。以下為以下為參考文獻(xiàn)[1]白旭濤,呂海榮于計(jì)算機(jī)的火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)的研究物理學(xué)雜志:會(huì)議系列,2021,1744(2).[2]李珊,成薇于物聯(lián)網(wǎng)的簡(jiǎn)易智能家居系統(tǒng)[J]電子制作，2020(14):34-35.[3]劉軍,鐘毅,劉天成,許景生.-種基于藍(lán)牙的智能家居控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)[J].網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用2020(05):147-149.[4]蔡改貧，鄧濤倪俊基于手機(jī)客戶端的智能家居火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].消防科學(xué)與技術(shù),2020,39(03):377-380.[5]關(guān)超柴寶仁基于stm32的智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]輕工科技,2022,35(02):91-92+95.[6]楊麗，馮娟，盧秀麗,劉強(qiáng)基于物聯(lián)網(wǎng)智能家居安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]當(dāng)代電子技術(shù),2022,42(08)-55-58.51單片機(jī)論文：基于51單片機(jī)的多功能安全頭盔設(shè)計(jì)內(nèi)容內(nèi)容摘要：本文主要設(shè)計(jì)了基于51單片機(jī)的多功能安全頭盔，能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)距、事故報(bào)警、和接聽(tīng)三個(gè)功能，通過(guò)接聽(tīng)功能和測(cè)距功能減少駕駛?cè)笋{駛經(jīng)過(guò)中發(fā)生事故的可能性，通過(guò)事故報(bào)警功能到達(dá)及時(shí)搶救，減少事故造成的傷害。本文本文關(guān)鍵詞語(yǔ)語(yǔ):多功能安全頭盔;STC89C52;三軸加速度傳感器;GSM/GPS;超聲波測(cè)距模塊;本文采用STC89C52作為多功能安全頭盔的主控制器，STC89C52屬于加強(qiáng)型51單片機(jī)。51系列單片機(jī)是一款應(yīng)用廣泛的8位單片機(jī)，它提供了一套完好的按位操作系統(tǒng)，同時(shí)具有乘法和除法指令，操作簡(jiǎn)單，容易上手。STC89C52相比于51單片機(jī)，擁有更大的RAM和ROM存儲(chǔ)空間，增加了定時(shí)器數(shù)量和相應(yīng)的特殊功能托存器和中斷功能更強(qiáng)大。1多功能安全頭盔功能描繪敘述1.1功能概述1.1.1接聽(tīng)功能配置藍(lán)牙外耳機(jī)，避免騎手以為佩戴入耳式耳機(jī)，對(duì)周圍聲音喪失基本的判定，減少意外情況的發(fā)生，且不影響騎手對(duì)基本語(yǔ)音通話的使用。1.1.2測(cè)距功能先用MPU6050測(cè)得行駛的加速度，通過(guò)算法測(cè)得速度，當(dāng)速度到達(dá)15km/h以上觸發(fā)左后方和右后方超聲波測(cè)距模塊，當(dāng)超聲波模塊測(cè)距距離為2m以內(nèi)發(fā)出提示音提醒左后方或右后方有車，請(qǐng)注意安全。1.1.3事故報(bào)警功能板子正常情況下是水平，一旦MPU6050檢測(cè)到板子不再水平即摔倒，蜂鳴器發(fā)出提示音，且摔倒的時(shí)間持續(xù)超過(guò)15秒后GSM模塊開(kāi)場(chǎng)工作，向有關(guān)人員發(fā)送求救信息和GPS模塊得到的位置信息。1.2功能框圖功能框圖如此圖1所示。2多功能安全頭盔硬件設(shè)計(jì)2.1功能單元?jiǎng)澐?1〕主控制器：STC89C52。(2〕測(cè)距功能：MPU6050，兩個(gè)HC＿SR04，報(bào)警電路。(3〕事故報(bào)警功能：MPU6050,SIM800模塊，GPS模塊，報(bào)警電路。(4〕接聽(tīng)功能：藍(lán)牙外耳機(jī)。2.2模塊性能指標(biāo)2.2.1STC89C52(1〕屬于加強(qiáng)型8051單片機(jī)，相比于傳統(tǒng)的8051單片機(jī)，其功能愈加強(qiáng)大。(2〕工作電壓：5.5V～3.3V(5V單片機(jī)〕/3.8V～2.0V(3V單片機(jī)〕。(3)STC89C52共有32個(gè)I/O口，大多為弱上拉型，本系統(tǒng)需要兩個(gè)I/O口進(jìn)行IIC通信，3個(gè)I/O口分別連接指示燈和控制按鍵以及蜂鳴器，4個(gè)I/O口分別連接兩個(gè)HC-SR04，同時(shí)還需要若干I/O口連接LCD1602液晶顯示屏。(4)STC89C52有一個(gè)串口，我們需要用串口實(shí)現(xiàn)與GSM/GPS模塊的通信。(5〕共3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。即定時(shí)器T0、T1、T2，我們用到了T0和T1定時(shí)器，T1定時(shí)器進(jìn)行定時(shí)，T0定時(shí)器用于測(cè)距模塊。圖1：功能框圖2.2.2HC-SR04超聲波測(cè)距模塊(1〕使用電壓：DC-5V。(2〕靜態(tài)電流：小于2mA。(3〕電平輸出：高電平5V。(4〕電平輸出：低電平0V。(5〕感應(yīng)角度：不大于15度。(6〕探測(cè)距離：2cm-450cm。(7〕高精度可達(dá)0.2cm。2.2.3MPU6050(1〕尺寸：4*4*0.9mm。(2〕封裝：QFN。(3〕支持電壓：2.5v5%,3.0v5%,3.3v5%。(4〕陀螺儀可測(cè)范圍：250,500,1000,2000/秒。(5〕加速度計(jì)可測(cè)范圍：2,4,8,16g。2.2.4SIM800模塊(1〕尺寸：24*24*3mm。(2〕重量：3.1g。(3〕通過(guò)AT命令控制〔GSM07.07,07.05andSIMCOM加強(qiáng)AT命令集〕。(4〕供給電壓范圍：3.4～4.4V。(5〕操作溫度范圍：-40℃～85℃。2.2.5GPS模塊(1)5Hz定位更新速率。(2〕精到準(zhǔn)確度：定位2.5MCEP,SBAS:2.0mCEP。(3〕捕獲冷啟動(dòng)29s。(4〕溫啟動(dòng)27s。(5〕輔助啟動(dòng)3s。(6〕熱啟動(dòng)1s。(7〕支持AssistNowOnline及AssistNowOffline。(8〕速度515m/s(1000節(jié)〕。(9〕模塊輸入電壓：5V。2.3系統(tǒng)工作原理圖2：原理圖圖3：主程序流程圖2.3.1mpu6050陀螺儀/六軸加速度傳感器電路板位于頭盔的頂端，水平放置，正常情況下傾角為0度。MPU6050用于測(cè)量x方向和y方向的加速度以及電路板的傾角，正常情況下，mpu6050測(cè)得的傾角為0，同時(shí)兩個(gè)方向的加速度在正常的范圍內(nèi)。當(dāng)加速度的絕對(duì)值出現(xiàn)十分大的值〔發(fā)生碰撞〕，之后傾角不為0〔摔倒〕且十五秒后不恢復(fù)0值，便觸發(fā)GSM模塊和報(bào)警模塊工作。2.3.2GSM/GPS模塊GSM模塊采用SIM800A，其接收端與單片機(jī)串口的發(fā)送端相連用于接收單片機(jī)發(fā)送的信息并發(fā)送給對(duì)應(yīng)的手機(jī)。GPS模塊用于測(cè)量經(jīng)緯度信息并發(fā)送給單片機(jī)，在事故發(fā)生后，單片機(jī)將求救信息以及事故發(fā)生的經(jīng)緯度信息通過(guò)串口發(fā)送給GSM模塊，GSM模塊發(fā)送給相應(yīng)的手機(jī)。2.3.3由加速度計(jì)算速度的算法設(shè)計(jì)假設(shè)y方向?yàn)檎胺?，由MPU6050測(cè)得y方向的加速度a，用定時(shí)器1做定時(shí)，以每100ms為間隔，讀取每個(gè)間隔的中間值作為a的值，然后累加10次，則得到速度的值。2.3.4HC-SR04超聲波測(cè)距模塊超聲波測(cè)距模塊用于測(cè)量在電動(dòng)車高速運(yùn)動(dòng)時(shí)距離后方車輛的距離，當(dāng)速度超過(guò)15km/h，啟動(dòng)左后方和右后方的超聲波測(cè)距模塊，當(dāng)測(cè)的距離小于兩米時(shí)，啟動(dòng)提醒/報(bào)警電路進(jìn)行提醒。2.3.5報(bào)警/提醒電路該電路由蜂鳴器和二極管電路組成，當(dāng)高速狀態(tài)下測(cè)距小于兩米時(shí)，電路發(fā)出間隔為1s的滴答聲進(jìn)行提醒，當(dāng)檢測(cè)到事故發(fā)生時(shí)，發(fā)出長(zhǎng)時(shí)間的報(bào)警聲。2.3.6LCD1602液晶顯示屏LCD1602用于顯示mpu6050測(cè)得的加速度和傾角的數(shù)值以及通過(guò)算法計(jì)算出的速度值以及左后方和右后方兩個(gè)HC-SR04測(cè)得的距離。用于進(jìn)行調(diào)試，能夠去掉。2.4單元具體設(shè)計(jì)2.4.1引腳設(shè)計(jì)(1)MPU6050的SCL時(shí)鐘線接單片機(jī)P21引腳，SDA數(shù)據(jù)線接單片機(jī)P20引腳，實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的IIC通信。(2〕單片機(jī)P22引腳通過(guò)三極管接蜂鳴器。圖4:GSM模塊、GPS模塊子程序流程圖(3)GPS模板TXD輸出引腳連接單片機(jī)RXD串口輸入引腳RXD，向單片機(jī)發(fā)送位置信息。(4〕單片機(jī)TXD串口輸出引腳連接GSM模塊RXD輸入引腳TXD，控制GSM模塊向手機(jī)發(fā)送短信。(5〕兩個(gè)超聲波測(cè)距模塊的TX發(fā)送引腳分別接P10,P16引腳，接收引腳RX接單片機(jī)P11,P17引腳。(6)LCD1602數(shù)據(jù)端接單片機(jī)P00到P07引腳，使能端接P27引腳，讀寫(xiě)端接P26引腳，使能端P25引腳。2.4.2引腳設(shè)計(jì)特色由于STC89C52只要一個(gè)串口，而GSM和GPS模塊都需要與串口進(jìn)行通信，我們能夠?qū)纹瑱C(jī)串口的接收端與GPS模塊的發(fā)送端相連，同時(shí)單片機(jī)串口的發(fā)送端與GSM模塊的接收端相連，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)串口與兩個(gè)模塊的通信。2.4.3原理圖原理圖如此圖2所示。3軟件具體設(shè)計(jì)3.1開(kāi)發(fā)環(huán)境本產(chǎn)品采用的開(kāi)發(fā)環(huán)境為Keil5＿C51,Keil集編輯、編譯、到連接、調(diào)試為一體，提供了一套完好的軟件開(kāi)發(fā)流程。用Keil軟件對(duì)程序進(jìn)行編譯構(gòu)成HEX文件，將HEX文件用STC-ISP軟件和CH340通過(guò)串口燒錄到STC89C52，進(jìn)而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制。3.2主程序設(shè)計(jì)主程序主要分為兩個(gè)部分，測(cè)距功能和事故報(bào)警功能。首先通過(guò)MPU6050和HC-SR04以及各種算法得到行駛時(shí)加速度，速度，傾角，距離等狀態(tài)。然后通過(guò)這些狀態(tài)判定能否處于危險(xiǎn)狀態(tài)或能否有事故發(fā)生，進(jìn)而打開(kāi)或關(guān)閉報(bào)警/提醒電路。報(bào)警電路能夠通過(guò)按鍵進(jìn)行取消。詳細(xì)流程圖如此圖3。3.3子程序設(shè)計(jì)3.3.1GSM模塊子程序〔GSM＿PROC())GSM模塊用于向手機(jī)發(fā)送求救信息和GPS模塊測(cè)得的經(jīng)緯度信息，使用GSM模塊首先需要單片機(jī)通過(guò)串口向GSM模塊發(fā)送相關(guān)的協(xié)議，之后才能夠發(fā)送對(duì)應(yīng)的手機(jī)號(hào)碼以及求救信息和位置信息，GSM模塊接收到單片機(jī)發(fā)送的這些信息之后，進(jìn)而通過(guò)短信形式發(fā)送到相應(yīng)的手機(jī)。3.3.2GPS模塊子程序〔GPS＿PROC())GPS模塊用于獲取駕駛員的經(jīng)緯度信息，GPS模塊的原始信息通過(guò)串口接收中斷函數(shù)獲得，GPS模塊的子程序主要用于處理GPS獲得的原始信息進(jìn)而轉(zhuǎn)化成位置信息，及經(jīng)緯度信息。之后通過(guò)串口把經(jīng)緯度信息發(fā)送給GSM模塊。圖5：定時(shí)器1、串口接收中斷服務(wù)函數(shù)流程圖GSM模塊