单片机的汽车超速报警系统(附件)
【】近年来，汽车超速行驶依旧是导致事故发生的罪魁祸首。为了解决许多驾驶员对速度的不敏感而导致的无意识的超速的问题，设计了一个基于单片机的汽车超速报警系统。该系统可实时监控车辆的行驶速度，并可设置一个速度的上限，然后用数字显示屏直接显示出来。在硬件部分，对红外传感器模块、包含555芯片的单片机、蜂鸣警报器以及LED灯等进行了设计和完善，实现对车速的采集、判断以及报警功能。从而来提醒驾驶员减速行驶。软件部分用C语言编程，采用模块化的设计思想。该系统结构简单，可靠性高，操作方便，可广泛应用于各类机动车辆。
目 录
一、引言 1
二、总体设计 2
（一）系统设计要求 2
（二）系统设计任务 2
（三） 系统设计总体方案 2
三、系统硬件设计 3
（一）STC89C52单片机控制模块 3
（二）红外传感器测速模块 5
（三）LCD1602数码显示模块 7
（四）蜂鸣报警器报警模块 8
（五）按键模块 8
四、软件设计 9
（一）系统整体设计 9
（二）传感器模块设计 9
（三）显示模块设计 10
五、实物的制作与调试 12
（一）程序编写 12
（二）下载程序到单片机 12
（三）实物的调试 12
总结 15
致谢 16
参考文献 17
附录 18
附录一 系统实物图 18
附录二 实验原理图 19
附录三 毕业设计作品说明书 19
一、引言
自汽车等交通工具大范围推广使用之后，交通事故一直是世界范围内讨论的热点话题。在全球各地交通事故的发生频率一直都居高不下，在一些管理水平落后的国家和地区，交通事故的发生频率要远远高于西方发达国家。目前我国处于经济高速发展的水平，近几年我国的人均收入都得到了显著的提高，机动车的数量也随之快速的提高，据公安部门统计我国机动车保有量已经突破两亿，并且还以每年三百万以上的水平增加。我国人口基数很大，驾驶员的数量相当庞大，并且很多驾驶员的素质有待提高 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
，造成了我国交通事故多发的现状。在近几年公安部门和交通部门的严格管理下，我国的交通事故数量有了明显的下降，但是仍然维持在每年40万起以上。
在众多交通事故当中，绝大部分都是由于驾驶员所驾驶的汽车超速而引起的，“十次事故九次快”就是对这一现象的通俗解释。针对这种情况，我国交通部门已经加大了对超速汽驾驶现象的监管和处罚力度，通过更加先进的车速抓拍系统对驾驶超速现象进行监控。通过这些监管措施的不断完善和优化，超速现象的发生率有了一定的下降，但是，依然存在很多司机驾驶过程中出现超速驾驶的现象，究其原因主要还是由于驾驶员在驾驶过程中没有从思想上对超速引起足够高的重视，常常有疏忽大意、侥幸心理等现象而引起超速行驶。
超速驾驶作为交通事故的主要原因，是因为在驾驶员超速行驶中产生的诸多影响造成的。一般而言超速驾驶往往有一下几点危害：第一，由于惯性的作用，超速驾驶会造成汽车制动距离的增加，进而引起制动分安全区的增长。在我国几乎所有的公路系统中都有对安全距离的明确规定，能够确保汽车在紧急制动情况下，不会和其他汽车相撞，但是超速则会使得安全距离不能满足其制动需要的制动距离，从而引发车祸。第二，超速驾驶会造成驾驶员的心理紧张，在应对突发情况时需要的反映时间缩短，这二者的共同作用使得驾驶员在超速时无法冷静思考做出正确的处理方式，由此会引发比较严重的交通事故。第三，司机在超速驾驶中，他们的视觉会受到明显的影响，在高速行驶中驾驶员的有效视野范围会大大减小，当遇到突发情况时发现较晚，而导致交通事故。第四，超速驾驶过程中产生的超车以及被超车现象，这会使交通中不确定因素大大增加，并且这些不确定因素都可能造成一定的交通事故。第五，超速驾驶对汽车的稳定有着较为严重的影响，当超速的汽车行驶遇到一些紧急转弯、制动还有横风比较大的情况下，都容易引起相应的事故 。
由此可见，超速驾驶不论是对于驾驶员本身还是对于其他交通参与者都会产生很大的安全隐患。通过开发一种新型的汽车超速报警系统，能够有效的对驾驶员超速行为进行警醒，从而避免由于驾驶员疏忽或者侥幸而发生的汽车超速现象，进一步减少当前我国频发的交通事故数量。
二、总体设计
（一）系统设计要求
本设计是为解决汽车行驶过程中存在的安全隐患的角度出发，设计出一种检测车辆超过一定速度的报警系统。它采用MCS51系列单片机设计一种体积小、操作简单的测速报警器。当车辆行驶速度大于设置的最高速度时，自动启动蜂鸣报警器和LED灯进行报警。
（二）系统设计任务
本设计的任务是：以通用STC89C52单片机为处理核心，用红外传感器将车轮的转数转换为电脉冲的个数，经过555芯片的处理之后送到单片机进行计数,经过单片机的定时/计数器测出总的脉冲个数和每转一圈所需要的时间，再经过单片机的计算得出速度数值，并将该结果和预设值进行比较并在LCD上显示，当行驶速度超过速度预设值时，系统自动启动蜂鸣报警器和LED灯进行报警，进而达到提醒司机注意安全驾车的功能。
（三） 系统设计总体方案
该系统由电源，按键，红外传感器，复位/时钟电路，液晶屏，蜂鸣器和控制电机组成。红外传感器检测外部信号，输出信号到555芯片，经过整形输出到单片机，经过单片机的分析与判断，进行液晶屏的显示转速并控制蜂鸣器报警。系统总体框体如图2.1所示。
图2.1 系统原理框图
三、系统硬件设计
根据前面对设计任务的分析，该系统硬件的硬件设计主要包括四大模块：STC89C52单片机控制模块（STC89C52单片机、电源、复位电路、时钟电路、排阻）、红外传感器测速模块（红外传感器的接线图、555芯片的原理图）、LCD1602数码显示模块（显示电路原理图）和蜂鸣报警器报警模块（报警电路原理图）。其中主控模块主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能；测速模块完成信号的采样和整形功能；数码显示模块完成字符、数字的显示功能；报警模块主要负责声音报警。硬件设计原理图如图3.1所示。
目 录
一、引言 1
二、总体设计 2
（一）系统设计要求 2
（二）系统设计任务 2
（三） 系统设计总体方案 2
三、系统硬件设计 3
（一）STC89C52单片机控制模块 3
（二）红外传感器测速模块 5
（三）LCD1602数码显示模块 7
（四）蜂鸣报警器报警模块 8
（五）按键模块 8
四、软件设计 9
（一）系统整体设计 9
（二）传感器模块设计 9
（三）显示模块设计 10
五、实物的制作与调试 12
（一）程序编写 12
（二）下载程序到单片机 12
（三）实物的调试 12
总结 15
致谢 16
参考文献 17
附录 18
附录一 系统实物图 18
附录二 实验原理图 19
附录三 毕业设计作品说明书 19
一、引言
自汽车等交通工具大范围推广使用之后，交通事故一直是世界范围内讨论的热点话题。在全球各地交通事故的发生频率一直都居高不下，在一些管理水平落后的国家和地区，交通事故的发生频率要远远高于西方发达国家。目前我国处于经济高速发展的水平，近几年我国的人均收入都得到了显著的提高，机动车的数量也随之快速的提高，据公安部门统计我国机动车保有量已经突破两亿，并且还以每年三百万以上的水平增加。我国人口基数很大，驾驶员的数量相当庞大，并且很多驾驶员的素质有待提高 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
，造成了我国交通事故多发的现状。在近几年公安部门和交通部门的严格管理下，我国的交通事故数量有了明显的下降，但是仍然维持在每年40万起以上。
在众多交通事故当中，绝大部分都是由于驾驶员所驾驶的汽车超速而引起的，“十次事故九次快”就是对这一现象的通俗解释。针对这种情况，我国交通部门已经加大了对超速汽驾驶现象的监管和处罚力度，通过更加先进的车速抓拍系统对驾驶超速现象进行监控。通过这些监管措施的不断完善和优化，超速现象的发生率有了一定的下降，但是，依然存在很多司机驾驶过程中出现超速驾驶的现象，究其原因主要还是由于驾驶员在驾驶过程中没有从思想上对超速引起足够高的重视，常常有疏忽大意、侥幸心理等现象而引起超速行驶。
超速驾驶作为交通事故的主要原因，是因为在驾驶员超速行驶中产生的诸多影响造成的。一般而言超速驾驶往往有一下几点危害：第一，由于惯性的作用，超速驾驶会造成汽车制动距离的增加，进而引起制动分安全区的增长。在我国几乎所有的公路系统中都有对安全距离的明确规定，能够确保汽车在紧急制动情况下，不会和其他汽车相撞，但是超速则会使得安全距离不能满足其制动需要的制动距离，从而引发车祸。第二，超速驾驶会造成驾驶员的心理紧张，在应对突发情况时需要的反映时间缩短，这二者的共同作用使得驾驶员在超速时无法冷静思考做出正确的处理方式，由此会引发比较严重的交通事故。第三，司机在超速驾驶中，他们的视觉会受到明显的影响，在高速行驶中驾驶员的有效视野范围会大大减小，当遇到突发情况时发现较晚，而导致交通事故。第四，超速驾驶过程中产生的超车以及被超车现象，这会使交通中不确定因素大大增加，并且这些不确定因素都可能造成一定的交通事故。第五，超速驾驶对汽车的稳定有着较为严重的影响，当超速的汽车行驶遇到一些紧急转弯、制动还有横风比较大的情况下，都容易引起相应的事故 。
由此可见，超速驾驶不论是对于驾驶员本身还是对于其他交通参与者都会产生很大的安全隐患。通过开发一种新型的汽车超速报警系统，能够有效的对驾驶员超速行为进行警醒，从而避免由于驾驶员疏忽或者侥幸而发生的汽车超速现象，进一步减少当前我国频发的交通事故数量。
二、总体设计
（一）系统设计要求
本设计是为解决汽车行驶过程中存在的安全隐患的角度出发，设计出一种检测车辆超过一定速度的报警系统。它采用MCS51系列单片机设计一种体积小、操作简单的测速报警器。当车辆行驶速度大于设置的最高速度时，自动启动蜂鸣报警器和LED灯进行报警。
（二）系统设计任务
本设计的任务是：以通用STC89C52单片机为处理核心，用红外传感器将车轮的转数转换为电脉冲的个数，经过555芯片的处理之后送到单片机进行计数,经过单片机的定时/计数器测出总的脉冲个数和每转一圈所需要的时间，再经过单片机的计算得出速度数值，并将该结果和预设值进行比较并在LCD上显示，当行驶速度超过速度预设值时，系统自动启动蜂鸣报警器和LED灯进行报警，进而达到提醒司机注意安全驾车的功能。
（三） 系统设计总体方案
该系统由电源，按键，红外传感器，复位/时钟电路，液晶屏，蜂鸣器和控制电机组成。红外传感器检测外部信号，输出信号到555芯片，经过整形输出到单片机，经过单片机的分析与判断，进行液晶屏的显示转速并控制蜂鸣器报警。系统总体框体如图2.1所示。
图2.1 系统原理框图
三、系统硬件设计
根据前面对设计任务的分析，该系统硬件的硬件设计主要包括四大模块：STC89C52单片机控制模块（STC89C52单片机、电源、复位电路、时钟电路、排阻）、红外传感器测速模块（红外传感器的接线图、555芯片的原理图）、LCD1602数码显示模块（显示电路原理图）和蜂鸣报警器报警模块（报警电路原理图）。其中主控模块主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能；测速模块完成信号的采样和整形功能；数码显示模块完成字符、数字的显示功能；报警模块主要负责声音报警。硬件设计原理图如图3.1所示。
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