基于单片机的汽车超速报警系统设计:减少交通事故的有效手段

针对上述情况给汽车加装一种超速报警系统就显的尤为必要。汽车超速报警系统的硬件主要包括四大模块,分别是8051单片机主控模块、报警模块、传感器模块和显示模块。1.目的:本课题针对汽车超速报警系统进展研究与设计,纯熟应用霍尔等传感器,利用单片机实现汽车

2、全球每6分钟就有一人死于车祸,每分钟就有一人因车祸受伤。交通事故不仅对人们的生命财产安全造成巨大的影响,而且会造成巨大的经济损失。据统计,造成各类交通事故的主要原因是车辆超载、超速行驶。再加上私家车主不是专业司机,熟练程度和速度感不是特别好,车主经常会根据个人喜好随意加速、加速。汽车处于超速状态时,其稳定性和安全性就大大降低,一旦出现突发状况,往往酿成车毁人亡的重大事故。针对以上情况,在汽车上安装超速报警系统就显得尤为必要。该系统可以让车主通过内置键盘设定汽车的最大安全行驶速度,并可根据不同的路段设定不同的速度。汽车在行驶过程中,系统通过超速报警改变车速。

3、传感器时刻监控着汽车,驾驶室上的液晶显示屏也时刻显示着汽车的速度。当系统发现车速超过事先设定的最大值时,蜂鸣器就会发出警报声,警示灯会不断闪烁,提醒驾驶员减速,达到防患于未然的目的。汽车超速报警系统的硬件主要包括四个模块,分别是8051单片机主控模块、报警模块、传感器模块和显示模块。这四个模块分工明确,8051单片机主控模块主要负责外围硬件的控制和一些运算功能;报警模块主要负责声音报警和光报警;传感器模块完成信号采样功能;显示模块完成字符和数字的显示功能。四大模块通过一些线路连接起来,加上电力支撑,就组成了一个完整的汽车超速报警系统。 8051单片机主控模块作为整个系统的大脑和指挥中心,主要负责外围硬件的控制和一些计算功能;报警模块主要负责声音报警和光报警;传感器模块完成信号采样功能;显示模块完成字符和数字的显示功能。四大模块通过一些线路连接和电气配套组成了完整的汽车超速报警系统。8051单片机主控模块作为整个系统的大脑和指挥中心,主要负责外围硬件的控制和一些计算功能;报警模块主要负责声音报警和光报警;传感器模块完成信号采样功能;显示模块完成字符和数字的显示功能。

4、控制模块决定整个系统的动作,其性能的好坏直接决定了整个系统的工作效率。从应用形式上看,微型计算机可分为多板计算机、单板计算机和单片计算机。单片计算机是大规模集成电路技术发展的产物,属于第四代电子计算机,是把CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时器/计数器、I/O接口电路等计算机主要部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。第一台单片计算机出现于20世纪70年代,发展至今已有30多年的历史,经历了单片机形成阶段、性能提高阶段、微控制器阶段三个大的发展阶段。单片计算机技术发生了翻天覆地的变化,从最早的单一、简单的产品发展到今天各个领域的各种高性能产品。单片计算机自发展以来,就具有控制功能

5、性能可靠、嵌入灵敏、体积小、价格低廉、易于产品化。在各种现代电子设备中,单片机具有性价比高的优势。因此,近年来单片机在智能仪器仪表、机电一体化产品、实时工业控制、分布式系统的前端模块、家用电器等各个领域得到了广泛的应用。另外,不仅在这些领域,在交通运输领域的汽车、火车、飞机、轮船、航天器等也得到了广泛的应用,如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子等。我们选用的8051单片机是美国Intel公司开发的一个八位单片机系列,是在MCS-48系列基础上发展起来的,自1980年MCS-51系列单片机推出以来,其市场占有率至今仍很高。 是我国工业检测与控制领域首选机种和型号。

6、本系统的控制核心8051单片机具有抗干扰、适应恶劣环境等优点,其CPU工作频率为6MHz,方便系统快速处理车速传感器的计数脉冲进程,其输入/输出引脚有32条I/O线,可外接各种外部设备,如存储器、LED显示器、车速传感器等。虽然8051内部只有26B的数据存储器,但可以外接RAM以满足系统的需要。本系统的另一个关键是车速传感器,由于它是车辆传感器中的易损器件,因此最好选用非接触式的传感器。传感器由霍尔开关和磁铁组成,分别安装在车架和车轮的适当位置。当车辆行驶时,在磁铁的作用下,霍尔开关产生的开关信号经过整形后直接输入单片机计数器作为计数器的计数脉冲信号。利用定时

7、经过一段时间后,将计数器中的脉冲数提取出来,然后进行计算,就可以测出车辆的瞬时速度。我们再往前看,近10年来,汽车行业发生了两个显著的​​变化,第一是汽车增长的基础正从欧美市场转向发展中地区市场,主要是亚洲国家。有关数据显示,2022年,亚洲和欧洲将占据全球汽车产量的89%,金砖四国等亚洲国家将成为汽车消费的主力军。第二是在市场成熟的欧美国家,汽车性能的提升更多依赖于电子技术。研究表明,从1989年到2022年,电子设备在汽车制造成本中的占比从16%上升到30%以上。目前,2022年,每辆新车的IC成本已达到350美元。由此可见,电子技术和产品在汽车行业中发挥着至关重要的作用。

8、汽车电子在汽车行业的地位和影响力越来越高,在很多成功的汽车厂商眼中,汽车电子的未来就是三点:环保;安全;通讯。上文我们提到的汽车超速报警系统就属于安全主题。随着汽车技术的发展,汽车消费者在汽车安全的研发上投入了更多的精力。法国汽车制造与营销委员会、法国标致雪铁龙汽车集团和雷诺汽车公司近日联合向用户推出了三款汽车限速器。据悉,在这三种装置中,最简单的就是“超速报警器”,另外两种限速器都是可以直接调节汽车局部功能和行驶进度的装置,一种是限速器,一种是速度调节器。驾驶员可以通过这个限速器预先设定最高车速,如果驾驶员想超过开车前设定的最高车速,油门不会有反应,而是把车速限制在一定范围内。

9.在范围内。另外一些国外汽车厂商已经从碰撞传感器、安全气囊、安全带、随动转向结构等被动安全技术转向主动安全。汽车主动安全技术是指利用雷达、光学、超声波等传感器测量汽车与周围物体的距离和接近物体时的速度,从而提醒驾驶员控制车速,防止可能发生的碰撞。与国外相比,国内对汽车主动安全技术的研究可能比较滞后,但不可否认的是国内汽车电子行业正在不断的完善和发展,相信在不久的将来,我国的汽车电子技术在世界上也会有一席之地。2.研究的基本内容及主要解决的问题:1.目的:本项目针对汽车超速报警系统的研究与设计,熟练应用霍尔传感器,利用单片机实现汽车

10、计算里程、车速等,实现车速显示功能。 2、任务: 单片机主芯片的选择;传感器的选择;编程,计算小车的行驶速度;用数码管或液晶屏显示车速;声光报警。 3、研究步骤、方法与措施: 步骤与方法: 1、了解国内外汽车报警系统的发展动态 2、熟悉单片机的程序设计及其相关操作 3、编写相应的程序 4、软件上的模拟措施: 在图书馆查找相关的书籍、期刊、杂志等,在网上查找一些相关的资料,查阅当代关于这门技术的研究成果和最新动态。然后,通过这些材料的学习和研究,进一步熟悉和了解设计所需要的相关知识。在设计过程中要及时和指导老师讨论,不懂的问题要及时向老师请教。 4. [参考文献]:p1(美国)Myke Pred

11. 柯志强主编,田玉民等译. 精通8051单片机编程. 北京:人民邮电出版社,2022。2 王伟庆,程国刚主编. 单片机Keil Cx51应用开发技术. 北京:人民邮电出版社,2022。3 吴庆生,邱梅主编. 单片机原理与应用. 成都:电子科技大学出版社,1998.12。4 彭炜,黄柯,雷道忠主编. 单片机典型系统设计实例. 北京:电子工业出版社,2022。5 吴黎明主编,王桂堂,吴正光等编. 语音信号与单片机处理. 北京:科学出版社,2022。6 刘文涛主编. 单片机语言C51典型应用设计 M.北京:人民邮电出版社,2022。 7 高毅军.现代汽车电子技术 M.北京:人民交通出版社,2022。

12. 8 余志胜. 汽车理论. 北京: 机械工业出版社, 1999, 12-13。 9 胡汉才. 单片机原理及其接口技术. 北京: 清华大学出版社, 2000, 12-15。 10 彭宣阁. 一种嵌入式接口系统. 微计算机信息, 2022, 10-2: 8-10。 11 刘春红, 等. 道路交通事故影响因素分析. 交通科技与经济, 2022, 3: 13-16。 12 蒋炜. 汽车超载及限速报警系统的研制. 电子工程师, 2022, 3012: 20-23。 13 范明强. 现代汽车电子技术与装备. 北京: 北京大学出版社, 2022。 14 陈志斌。 应用汽车行驶记录仪提高汽车驾驶安全 J.广东公路交通,20223:12-16.

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