家庭轿车超速报警器仿真设计(附件)
摘 要本课题主要对一种通过STC89C51单片机的家庭轿车超速报警器系统进行了研究和设计，通过对目前国内外市场上经常用到的家庭轿车超速报警器进行了广泛调查后，发现该系统价格比较高，本课题认为可以通过STC89C51单片机结合LCD1602、有源蜂鸣器和霍尔传感器等器件完成一款综合都远高于相关产品的配置。在硬件上通过对单片机最小系统电路以及LCD1602液晶屏电路、蜂鸣器报警电路和霍尔传感器电路等电路的构建，制作了一款能够实现车速快速准确检测、超速报警以及液晶显示等功能的自动控制系统，经过了丰富的优化设计并对每一个目标进行反复测试之后，这个系统发挥出了非常高的平稳性和实用性，更为重要的是这款系统工作效率方面特别高，符合低功耗特点，假如将它进行设计发明并推向市场，能够对减小市场上相关产品的成本具备明显效果。
目录
一、 引言 1
（一） 家庭轿车超速报警器的发展背景 1
（二） 家庭轿车超速报警器的发展现状 2
（三） 主要设计内容 2
二、 家庭轿车超速报警器的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 家庭轿车超速报警器的主控电路设计 4
1. STC89C51单片机芯片简介 4
2. 最小系统电路设计 4
（二） 车速检测电路设计 5
1. 霍尔传感器简介 5
2. 霍尔传感器电路设计 5
（三） 超速报警电路设计 6
1. 有源蜂鸣器简介 6
2. 蜂鸣器电路设计 6
（四） 车速显示电路设计 7
1. 液晶屏简介 7
2. LCD1602显示电路设计 7
（五） 按键电路设计 8
四、 系统软件设计 9
（一） 家庭轿车超速报警器的主程序流程设计 9
（二） 车速检测流程设计 9
（三） 超速报警流程设计 10
（四） LCD1602液晶屏驱动流程设计 11
五、 仿真系统设计 11
（一） 仿真原理图绘制 12
（二） 仿真系统模拟 12
总结与展望 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 元件列表 21
附录四 程序 22
引言
家庭轿车超速报警器的发展背景
单片机是一种集中央处理器、存储器以及各种功能外设为一体的微型处理器芯片，它相当于一台微小型的电脑，可以遵照设计者的开发思路实现出各种控制动作，本论文将要使用的这种类型的STC89C51单片机也是这其中一种较为出色的单片机芯片。本课题将要构建一款以STC89C51单片机作为主控核心的家庭轿车超速报警器控制系统，这个系统将在C语言程序代码的操控下实现对系统里面各模块的控制，实现一种高性能的家庭轿车超速报警器控制系统。
单片机技术的快速发展催生了一大批相关行业的兴起，这其中传统家庭轿车超速报警器系统的发展和市场受了巨大的冲击，设计者早已不再着眼于传统落后的家庭轿车超速报警器系统设计中，而是愈来愈重视以单片机当作主控的一种新型家庭轿车超速报警器系统的研究开发中。新型家庭轿车超速报警器系统的出现是以一种数字化特性而登上市场的，其突出特点是内部硬件电路所有数字化，排列整齐的数字芯片替代了传统电路，与此同时集成芯片的大幅度使用也代替了传统电路，使得整体电路结构和体积都变得很小，这个更改使得家庭轿车超速报警器控制系统功能模块中元件空隙减小，器件的相互干扰现象也得到了庞大的优化。家庭轿车超速报警器控制系统较早出现在市场上是以一种传统形式完成的，其内部框架结构主要是以毫无生命力的机械架构为主，在外形特点上表现得特别庞大笨重，这是因为其功能模块主要是以模拟器件、继电器或者传统变压器为主，这些转换器件的应用使传统家庭轿车超速报警器控制系统显得非常臃肿。应用微处理器芯片来对家庭轿车超速报警器控制系统进行操控可以实现三大上的优点：系统具有可更新性，即系统开发人员可以随时把优化过的新代码重新烧写到家庭轿车超速报警器控制系统中，以此实现系统性能的提升，而之前传统家庭轿车超速报警器控制系统就不具备这项指标，一旦电路实现了固化，把很难实现更新甚至是永远没有办法获得任意性能优化，而这种单片机式家庭轿车超速报警器控制系统的出现全部颠覆了这类尴尬局面。电路功能完成整体的程控化，每一项目标的执行不再以模拟电压电流信号的传输作为基准，而是使用数字脉冲信号来传输信号，由于数字信号在传输过程中比模拟信号具有高出很多倍的抗干扰性，从而这将使家庭轿车超速报警器系统工作性能更为稳定，大幅度压缩了错误执行的发生。系统开发成本大幅度减少，因为程序代码如果设计完成，能够把相同代码适用于全部产品中，不必进行针对性修改，因此对于开发成本来说，无论是在时间上还是费用上，都得到了大幅度的减少，而传统家庭轿车超速报警器系统内部以模拟电路为主，而模拟器件相互间的区别使每一个被配置出来的产品都含有多多少少的差别，技术人员必须花费非常多时间来对各产品进行微调。
家庭轿车超速报警器的发展现状
通过对中国知网上的期刊文献进行查看，前段时间美国芝加哥大学一个和家庭轿车超速报警器控制系统相关的研究小组发布了一条公告，宣布他们最新发布了一种特别用做完成家庭轿车超速报警器控制系统进行数据采集的高性能传感模块，这种型号的传感模块集合了多种探头，通过这款传感模块的工作能够为系统提供多个方面的采集数据并且通过传感器件里面主控器的处理，将这些信号进行整合和提取，把底层数据中有效的数据提取出来传入到信息层而且通过高速SPI接口送出，这种型号的高性价比传感器件的推出将意味着对家庭轿车超速报警器控制系统的研究又取得了一大进步。通过对电子器件市场上现存的家庭轿车超速报警器控制系统进行了一次完全调研后能够得出一个结论，与之相关的无论是半成品模块还是完整产品，国产和进口相互间的成本不在同一水平上，国产产品比进口产品的价格低好几个档次，通过现场询问以及提供的官方资料查看后可以发现，在使用场合和很多的参数精度上，国产产品要比进口产品的性能低，可想在家庭轿车超速报警器系统的核心技术上手方面，国内的生产厂家还没有走在时代的前列。
主要设计内容
本论文主要实现以下性能：
1、配置霍尔传感器检测电路，能够对磁场进行高灵敏度测量，实现车速的间接测量；
2、配置蜂鸣器电路，能够实现报警功能，当家庭轿车超速报警器系统在运行过程中需要报警时，车速大于安全行驶速度时，发出报警信号；
3、配置按键电路，安全速度可以通过按键进行设置；
4、配置LCD1602液晶屏电路，能够显示系统的参数，并且显示清晰度较高，车速以及安全速度都可以通过屏幕进行显示。
目录
一、 引言 1
（一） 家庭轿车超速报警器的发展背景 1
（二） 家庭轿车超速报警器的发展现状 2
（三） 主要设计内容 2
二、 家庭轿车超速报警器的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 家庭轿车超速报警器的主控电路设计 4
1. STC89C51单片机芯片简介 4
2. 最小系统电路设计 4
（二） 车速检测电路设计 5
1. 霍尔传感器简介 5
2. 霍尔传感器电路设计 5
（三） 超速报警电路设计 6
1. 有源蜂鸣器简介 6
2. 蜂鸣器电路设计 6
（四） 车速显示电路设计 7
1. 液晶屏简介 7
2. LCD1602显示电路设计 7
（五） 按键电路设计 8
四、 系统软件设计 9
（一） 家庭轿车超速报警器的主程序流程设计 9
（二） 车速检测流程设计 9
（三） 超速报警流程设计 10
（四） LCD1602液晶屏驱动流程设计 11
五、 仿真系统设计 11
（一） 仿真原理图绘制 12
（二） 仿真系统模拟 12
总结与展望 16 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
参考文献 17
致 谢 18
附录一 原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 元件列表 21
附录四 程序 22
引言
家庭轿车超速报警器的发展背景
单片机是一种集中央处理器、存储器以及各种功能外设为一体的微型处理器芯片，它相当于一台微小型的电脑，可以遵照设计者的开发思路实现出各种控制动作，本论文将要使用的这种类型的STC89C51单片机也是这其中一种较为出色的单片机芯片。本课题将要构建一款以STC89C51单片机作为主控核心的家庭轿车超速报警器控制系统，这个系统将在C语言程序代码的操控下实现对系统里面各模块的控制，实现一种高性能的家庭轿车超速报警器控制系统。
单片机技术的快速发展催生了一大批相关行业的兴起，这其中传统家庭轿车超速报警器系统的发展和市场受了巨大的冲击，设计者早已不再着眼于传统落后的家庭轿车超速报警器系统设计中，而是愈来愈重视以单片机当作主控的一种新型家庭轿车超速报警器系统的研究开发中。新型家庭轿车超速报警器系统的出现是以一种数字化特性而登上市场的，其突出特点是内部硬件电路所有数字化，排列整齐的数字芯片替代了传统电路，与此同时集成芯片的大幅度使用也代替了传统电路，使得整体电路结构和体积都变得很小，这个更改使得家庭轿车超速报警器控制系统功能模块中元件空隙减小，器件的相互干扰现象也得到了庞大的优化。家庭轿车超速报警器控制系统较早出现在市场上是以一种传统形式完成的，其内部框架结构主要是以毫无生命力的机械架构为主，在外形特点上表现得特别庞大笨重，这是因为其功能模块主要是以模拟器件、继电器或者传统变压器为主，这些转换器件的应用使传统家庭轿车超速报警器控制系统显得非常臃肿。应用微处理器芯片来对家庭轿车超速报警器控制系统进行操控可以实现三大上的优点：系统具有可更新性，即系统开发人员可以随时把优化过的新代码重新烧写到家庭轿车超速报警器控制系统中，以此实现系统性能的提升，而之前传统家庭轿车超速报警器控制系统就不具备这项指标，一旦电路实现了固化，把很难实现更新甚至是永远没有办法获得任意性能优化，而这种单片机式家庭轿车超速报警器控制系统的出现全部颠覆了这类尴尬局面。电路功能完成整体的程控化，每一项目标的执行不再以模拟电压电流信号的传输作为基准，而是使用数字脉冲信号来传输信号，由于数字信号在传输过程中比模拟信号具有高出很多倍的抗干扰性，从而这将使家庭轿车超速报警器系统工作性能更为稳定，大幅度压缩了错误执行的发生。系统开发成本大幅度减少，因为程序代码如果设计完成，能够把相同代码适用于全部产品中，不必进行针对性修改，因此对于开发成本来说，无论是在时间上还是费用上，都得到了大幅度的减少，而传统家庭轿车超速报警器系统内部以模拟电路为主，而模拟器件相互间的区别使每一个被配置出来的产品都含有多多少少的差别，技术人员必须花费非常多时间来对各产品进行微调。
家庭轿车超速报警器的发展现状
通过对中国知网上的期刊文献进行查看，前段时间美国芝加哥大学一个和家庭轿车超速报警器控制系统相关的研究小组发布了一条公告，宣布他们最新发布了一种特别用做完成家庭轿车超速报警器控制系统进行数据采集的高性能传感模块，这种型号的传感模块集合了多种探头，通过这款传感模块的工作能够为系统提供多个方面的采集数据并且通过传感器件里面主控器的处理，将这些信号进行整合和提取，把底层数据中有效的数据提取出来传入到信息层而且通过高速SPI接口送出，这种型号的高性价比传感器件的推出将意味着对家庭轿车超速报警器控制系统的研究又取得了一大进步。通过对电子器件市场上现存的家庭轿车超速报警器控制系统进行了一次完全调研后能够得出一个结论，与之相关的无论是半成品模块还是完整产品，国产和进口相互间的成本不在同一水平上，国产产品比进口产品的价格低好几个档次，通过现场询问以及提供的官方资料查看后可以发现，在使用场合和很多的参数精度上，国产产品要比进口产品的性能低，可想在家庭轿车超速报警器系统的核心技术上手方面，国内的生产厂家还没有走在时代的前列。
主要设计内容
本论文主要实现以下性能：
1、配置霍尔传感器检测电路，能够对磁场进行高灵敏度测量，实现车速的间接测量；
2、配置蜂鸣器电路，能够实现报警功能，当家庭轿车超速报警器系统在运行过程中需要报警时，车速大于安全行驶速度时，发出报警信号；
3、配置按键电路，安全速度可以通过按键进行设置；
4、配置LCD1602液晶屏电路，能够显示系统的参数，并且显示清晰度较高，车速以及安全速度都可以通过屏幕进行显示。
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