【基于51单片机的汽车测速和报警系统设计8400字（论文）】

。如图3.2风速传感器的使用原理。图3.2风速传感器的使用原理3.3LM016L液晶显示器模块本次论文的汽车测速就是通过LM016L液晶显示器显示的。LM016L液晶显示器显示效果好，LM016L液晶显示的电路较为简单，且能够显示更多的内容，因此本论文使用LM016L液晶显示。以下是其管脚的功能：VSS：接地；VDD:接电源；VEE:接电源；RS：数据/命令选择端；RW:读写选择端；E：使能端；D0~D7：数据传输端。图3.3LM016L液晶显示器管脚及原理图3.4报警模块本次设计车子在行驶过程中轮子不停的转动，用风速传感器进行检测，看单位时间内电平的高低变化，只需感应到在60s内电平所变化的次数，就能够求得车轮在60s内转动的圈数，因此本设计是运用了传感器来进行检测，每当传感器检测到电平变化时，单片机就能够收到来自传感器的中断信号，再计算出60s内单片机收到中断多少次就能够得出车轮60s内转的次数。再通过车轮的周长经过单位转换就能够得出车的速度，单片机处理之后能够将测速的信息发送到LM016L液晶显示上。次设计的运行程序里预先设定了超速报警的阀值，当高于预先设定的阀值时，则蜂鸣器发出警报。本实验用到的是AT89C51单片机内的P1.7端口，此电路中之所以使用电阻是进行分压的，再添加三极管后组成驱动方式，在高电平的输出是5伏时，若不添加这个电阻，此时有瞬间电流，三极管就很可能被损坏；若本次设计不添加三极管，同等情况下输出电压，对应电流也许就几毫安，功率可能就会不够要求，电路中蜂鸣器在速度高于预先设定的阀值时也许不会发出警报。下图3.4为蜂鸣器的电路原理图。图3.4蜂鸣器电路原理图4软件系统设计4.1软件介绍Proteus是由英国的一个电子实验中心研发和创键的，这是一个能够实现电路操作与仿真的软件。其它种类的EDA软件大多只能进行仿真，而Proteus不仅能够执行运行中的仿真，而且还能对单片机和外部设备都进行仿真。Proteus是目前为数不多的能对仿真单片机及外围设备都做出较好模拟的系统软件之一,从原理图的设计，到程序代码的操作，再到单片机与外围设备的仿真，甚至包括后续所需要的PCB的设计，已经真正意义上完成了从理论理解到实物对象的设计。Proteus一般操作在Windows系统里，可以分析、仿真各种模拟器件以及集成电路，这个软件的特点是：

①真正意义上将单片机和SPICE电路运行仿真结合起来。拥有数字/模拟电路的运行仿真，还包括单片机系统及其外围设备的仿真，另外还包括的多个仿真功能有I2C调试器、键盘和LCD系统等。②目前为止，还支持多个单片机系统仿真与运行以及多种类的外围单片机芯片。③还能够对软件进行调试。在它的仿真系统里有多个调试功能，且可以观察多个变量和寄存器等的工作状态，因此在Proteus软件系统内，还需要拥有上述这些操作功能；同时还要允许其他软件的编译和调试系统，例如KeilC51

uVision2等软件。

④还能够较为准确的设计出所需的原理图。所以，这个软件是一个能将单片机操作与SPICE分析合二为一的仿真软件，操作突出，作用较强。4.2流程图及原理阐述在本设计当中，操作开始，先进入初始化，外部中断开始工作，外部中断被使用于外部信号的计算。在AT89C51单片机上的P3.2端口外部中断，速度测量正式运行。若红外感应被阻挡，输入的电源的电压大约在20毫伏，并且输入电压低于比较电压，则会输出低电平；当不阻挡感应时，通常情况下，输入电压大约在1.7伏这样，高于比较电压时，就会输出高电平。仅在高电平和低电平转换转数才会加1。图4.1流程图本次设计车子在行驶过程中轮子不停的转动，用风速传感器进行检测，看单位时间内电平的高低变化，只需感应到在60s内电平所变化的次数，就能够求得车轮在60s内转动的圈数，因此本设计是运用了传感器来进行检测，每当传感器检测到电平变化时，单片机就能够收到来自传感器的中断信号，再计算出60s内单片机收到中断多少次就能够得出车轮60s内转的次数。再通过车轮的周长经过单位转换就能够得出车的速度，单片机处理之后能够将测速的信息发送到LM016L液晶显示上。次设计的运行程序里预先设定了超速报警的阀值，当高于预先设定的阀值时，则蜂鸣器发出警报。5调试与仿真5.1系统调试此次设计通过实验发现因为此次测速使用的是AT89C51单片机的外部中断，通过芯片的外部中断来获得车子的行驶信息，再通过内部中断来算出时间，再经过处理来获得需要的数据。在速度测量方面较为灵敏，在目标物经过传感器时显示灯会作出响应，则表明能够检测出有物体经过测速设备在运动，基本能够实现在目标物旋转的1到2s内及时显示出该物体运动的相关信息，而且即使速度不断改变，该设计也能够较灵敏的反应。此设计的不足之处就是会被外界其他因素所干扰，大致能够实现一个测速设备的基本要求。5.2系统仿真经过proteus软件的仿真，基本上可以实现本论文所需要的结果，如图5.1所示为仿真结果图，运行时LM016L液晶显示器会及时显示车辆的速度。以便在车速超过设定值时及时报警。图5.1运行图6设计总结基于51单片机的汽车测速和报警系统，大致实现了车辆测速和报警信息的采集、接收、处理、发送和显示。本论文使用了许多专业课的原理，例如单片机有关原理、传感器原理还有C语言的有关知识和编程等。由于大部分是在理想情况下实现的，现实操作中也许会碰到很多的困扰干扰，本实验也由于外界环境、时间等因素，也还有一些缺点、不足之处，若要想做的更好，开始时我们必须把整个设计的运行与规划做得尽量详细，还要参考更多相关资料查找更多的书籍，需要更加全面详细的钻研每个模块，顾全整体，每个模块要花更多的时间来实验测量，条件允许的话可以实验在无信号源的情况下，把电源电压添加到电路中，通过多次实验，使测出的结果更具有说服力。在测试时，要提前做好准备工作。本论文的基于51单片机的汽车测速和报警系统，主要还是因为汽车对如今人们的生活还是很重要的，因此本设计依然还有研究的意义。加上科技的进步与人们的消费观念的改变，我认为这类设计如果进入市场很大程度会得到人们的喜爱，因此这类产品仍然有研究和改进的意义，由于人们的要求变得越来越高，本次设计的产品最好有在智能方面能够开发的潜力。此次论文的实验和设计，学到了众多方面的知识，有很多书本内的原理并不能熟练地使用，生活中不仅要学会原理知识，还要进行实践操作，这样才能更好的理解并掌握知识，只有拥有探索的精神和长远的目光，这样不管做什么事情都会事半功倍。参考文献[1]老盛林.单片机应用技术[M].北京：北京理工大学出版社，2018.[2]王云慧.基于单片机的直流电机电压调速器的设计与实现[M].辽宁：沈阳理工大学信息科学与工程学院，2016.[3]臧殿红.单片机控制技术[M].化学工业出版社，2016.[4]王强.汽车超速警报器设计[M].德州学院汽车工程学院，2016.[5]李榆.游泳池溺水自动报警系统设计[M].云南：云南师范大学，2020.[6]WalterSermeus.TheAutomatedAlertSystemfortheHospitalInfectionControlandtheSafetyofMedicalStallBasedonEMRData[M].IOSPress，2016.[7]刘丽.单片机在汽车报警系统中的应用研究[M].重庆应用技术职业学院，2016.[8]闵军.基于单片机技术的无线智能报警设计[M].上海：上海应用技术大学，2019.[9]高成.单片机应用技术[M].机械工程出版社，2018.   [10]DiegoManzanal.Cloud-BasedAlertSystemforAggressiveNaturaldisasters[M].IOSPress，2015.[11]于永航.单片机实现温度远程显示研究［M]．辽宁:沈阳工学院信息与控制学院，2019.[12]李云强.基于蓝牙的智能超速语音报