霍尔传感器的汽车速度检测系统设计
摘 要本课题是基于市面上大多数相似控制系统的研究现状而提出的，旨在汽车速度检测控制系统的平均性能水平方面进行大幅度的提升，经过了STC89C51单片机微处理器芯片的嵌入以及数个高性能模块电路的搭建，并且通过C语言程序代码的控制，实现了车速快速准确检测、超速报警以及液晶显示等功能。在硬件系统的设计方面，将整个汽车速度检测控制系统划分成了STC89C51单片机最小系统电路部分以及LCD1602液晶屏显示子程序、蜂鸣器子程序和霍尔传感器子程序等部分，而在软件部分则通过主程序以及各个子程序的构建，并且将各个程序流程进行优化和提升，使得软件系统和硬件系统的合理搭配，使得本课题设计的这款汽车速度检测控制系统表现出了优秀的工作效果。经过了多个角度并且反复的测试，这款系统无论在正常环境还是恶劣工作环境都能够长时间的稳定运行。
目录
一、 引言
（一） 汽车速度检测系统的发展背景
（二） 汽车速度检测系统的国内外发展现状
（三） 本文主要研究内容
二、 方案设计及元器件选择
（一） 汽车速度检测系统的方案设计
（二） STC89C51单片机简介
（三） 霍尔传感器简介
（四） LCD1602液晶显示屏简介
（五） 有源蜂鸣器简介
三、 系统硬件设计
（一） 最小系统电路设计
（二） 车速检测电路设计
（三） 车速显示电路设计
（四） 超速报警电路设计
四、 系统软件设计
（一） 汽车速度检测系统的主程序流程设计
（二） 车速检测流程设计
（三） 车速显示子程序流程设计
（四） 超速报警子程序流程设计
五、 仿真系统设计
总结
参考文献
致 谢
附录一 原理图
附录二 PCB图
附录三 元件列表
附录四 程序24
引言
汽车速度检测系统的发展背景
本课题所说的这种汽车速度检测控制系统在当前 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
的发展现状下主要是通过单片机等微处理器作为其内部的主控核心，将高性能的CPU嵌入后，通过CPU对外部高性能的传感器模块组以及其他功能芯片进行有序的驱动后，实现对系统外部输入信号的接收，随后通过CPU内部高性能的运算模块实现对信号的处理并产生输出结果，通过对输出模块的驱动从而用户可以得到处理结果。
本课题将要设计的是一款能够实现对参数的高清晰显示、报警和电磁转换等功能的汽车速度检测控制系统，这款系统的发展例程非常清晰，它的出现是伴随着电子技术以及微处理器生产技术的发展而发展的，在这个发展过程中它的最大性能受到了大规模集成技术以及CPU处理速度的较大制约。
最初汽车速度检测控制系统的结构功能非常简单，与现如今的微处理器内核架构的智能化系统相差较远，这种最初的系统只能够进行简单的信号接收或者中低速的信号比较等一些初级运算，很难能够实现一些复杂的逻辑运算，从而也就无法实现一些需要借助高运算能力作为前提条件的智能功能，此时的汽车速度检测控制系统内部电路大部分结构由晶体管等一些基本元器件来进行搭建，由于在电路布局时这些分散的器件之间需要隔开一定的空间间隙，因此在元器件较多时，整个汽车速度检测控制系统内部的外部体积非常大，所以外部的温度环境因素很容易干扰到系统内部电路的正常工作。
现如今的汽车速度检测控制系统已经实现了大规模的数字化，很少有设计者会再采用传统的模拟电路架构，全数字化架构的优点非常显著，对于系统本身来说，工作性能稳定，极少可能会受到外部环境因素的影响；系统的功能优化非常容易实现，只需要对微处理器芯片内部的程序代码进行重新烧录即可快速的实现产品的更新换代或者缺陷修复，本课题就将以这种数字式的汽车速度检测控制系统作为研究对象，设计一款满足课题要求的系统。
汽车速度检测系统的国内外发展现状
前不久的一份电子科技杂志刊登了一份关于国外某所高校的研究成果，该文章显示该校的一个实验室研发出了一款与汽车速度检测控制系统相关的传感器模块，这款传感器主要用于监测汽车速度检测控制系统在运行过程中的功耗参数并且能够通过特定的接口将检测数据以及如何降低当前功耗进行计划制定，将相应的建议措施通过数字信号形式送入到汽车速度检测控制系统内部的主控微处理器，这款传感器的实现在一定程度上促进了汽车速度检测控制系统的发展，与此同时国内的研究小组也没有停下对汽车速度检测控制系统的研究步伐，虽然在汽车速度检测控制系统要实现高性能化还需要借助国外的高性能芯片来作为铺垫，但是国内的相关半导体企业正在加紧研究的步伐，希望能够尽早的研究出自主产权比重比较多的高性能汽车速度检测控制系统。
本文主要研究内容
本课题的主要内容是成功实现了一款具有多项智能功能的汽车速度检测控制系统，经过了多项测试这款汽车速度检测控制系统表现出了非常高的稳定性和实用性，结合当前市面上的大多数汽车速度检测控制系统产品来看，本文设计的这款系统具备了多项优秀特点，超出了大多数产品的平均性能，在设计方法方面本课题首先将这种控制系统的研发历史进行了详细的查阅，对一些优秀的功能设计方法进行总结并且将其应用到本课题中，随后在汽车速度检测控制系统的发展现状基础上提出了本课题将要实现的预期功能指标。接着对这款汽车速度检测控制系统的硬件电路和软件系统进行了详细的设计，将整个控制系统划分成多个功能模块，从而分别进行设计，最终将各个模块进行连接合并，实现总体功能的统一。
方案设计及元器件选择
汽车速度检测系统的方案设计
上文已经对本汽车速度检测控制系统的各项预期功能指标进行了确立，为了能够更加直观的看到各项功能是如何实现的，这里开始对整个系统的实现方案进行设计，本课题通过Visio软件绘制了下图中的系统结构框图21，这个结构框图大体上能够反映出这款汽车速度检测控制系统内部的硬件结构模块之间的连接关系，可以看出所有模块在信号流通关系上以单片机最小系统作为核心部分，通过最小系统电路的控制实现对周围LCD1602显示电路、报警电路和霍尔传感器电路的控制，通过这种方式实现各项预期功能指标。霍尔传感器以及比较器用于实现对车轮转速进行测量，并通过输出方波脉冲来表示车轮转速，方波周期越大表明车速越慢，反之则越大；按键模块用于启动和暂停车速报警器的工作，有机械按键构成；液晶显示器将车费信息显示给用户；显示模块使用了LCD1602液晶屏进行系统参数的显示，提升控制系统的性能。
图21汽车速度检测系统硬件框图
STC89C51单片机简介
目录
一、 引言
（一） 汽车速度检测系统的发展背景
（二） 汽车速度检测系统的国内外发展现状
（三） 本文主要研究内容
二、 方案设计及元器件选择
（一） 汽车速度检测系统的方案设计
（二） STC89C51单片机简介
（三） 霍尔传感器简介
（四） LCD1602液晶显示屏简介
（五） 有源蜂鸣器简介
三、 系统硬件设计
（一） 最小系统电路设计
（二） 车速检测电路设计
（三） 车速显示电路设计
（四） 超速报警电路设计
四、 系统软件设计
（一） 汽车速度检测系统的主程序流程设计
（二） 车速检测流程设计
（三） 车速显示子程序流程设计
（四） 超速报警子程序流程设计
五、 仿真系统设计
总结
参考文献
致 谢
附录一 原理图
附录二 PCB图
附录三 元件列表
附录四 程序24
引言
汽车速度检测系统的发展背景
本课题所说的这种汽车速度检测控制系统在当前 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
的发展现状下主要是通过单片机等微处理器作为其内部的主控核心，将高性能的CPU嵌入后，通过CPU对外部高性能的传感器模块组以及其他功能芯片进行有序的驱动后，实现对系统外部输入信号的接收，随后通过CPU内部高性能的运算模块实现对信号的处理并产生输出结果，通过对输出模块的驱动从而用户可以得到处理结果。
本课题将要设计的是一款能够实现对参数的高清晰显示、报警和电磁转换等功能的汽车速度检测控制系统，这款系统的发展例程非常清晰，它的出现是伴随着电子技术以及微处理器生产技术的发展而发展的，在这个发展过程中它的最大性能受到了大规模集成技术以及CPU处理速度的较大制约。
最初汽车速度检测控制系统的结构功能非常简单，与现如今的微处理器内核架构的智能化系统相差较远，这种最初的系统只能够进行简单的信号接收或者中低速的信号比较等一些初级运算，很难能够实现一些复杂的逻辑运算，从而也就无法实现一些需要借助高运算能力作为前提条件的智能功能，此时的汽车速度检测控制系统内部电路大部分结构由晶体管等一些基本元器件来进行搭建，由于在电路布局时这些分散的器件之间需要隔开一定的空间间隙，因此在元器件较多时，整个汽车速度检测控制系统内部的外部体积非常大，所以外部的温度环境因素很容易干扰到系统内部电路的正常工作。
现如今的汽车速度检测控制系统已经实现了大规模的数字化，很少有设计者会再采用传统的模拟电路架构，全数字化架构的优点非常显著，对于系统本身来说，工作性能稳定，极少可能会受到外部环境因素的影响；系统的功能优化非常容易实现，只需要对微处理器芯片内部的程序代码进行重新烧录即可快速的实现产品的更新换代或者缺陷修复，本课题就将以这种数字式的汽车速度检测控制系统作为研究对象，设计一款满足课题要求的系统。
汽车速度检测系统的国内外发展现状
前不久的一份电子科技杂志刊登了一份关于国外某所高校的研究成果，该文章显示该校的一个实验室研发出了一款与汽车速度检测控制系统相关的传感器模块，这款传感器主要用于监测汽车速度检测控制系统在运行过程中的功耗参数并且能够通过特定的接口将检测数据以及如何降低当前功耗进行计划制定，将相应的建议措施通过数字信号形式送入到汽车速度检测控制系统内部的主控微处理器，这款传感器的实现在一定程度上促进了汽车速度检测控制系统的发展，与此同时国内的研究小组也没有停下对汽车速度检测控制系统的研究步伐，虽然在汽车速度检测控制系统要实现高性能化还需要借助国外的高性能芯片来作为铺垫，但是国内的相关半导体企业正在加紧研究的步伐，希望能够尽早的研究出自主产权比重比较多的高性能汽车速度检测控制系统。
本文主要研究内容
本课题的主要内容是成功实现了一款具有多项智能功能的汽车速度检测控制系统，经过了多项测试这款汽车速度检测控制系统表现出了非常高的稳定性和实用性，结合当前市面上的大多数汽车速度检测控制系统产品来看，本文设计的这款系统具备了多项优秀特点，超出了大多数产品的平均性能，在设计方法方面本课题首先将这种控制系统的研发历史进行了详细的查阅，对一些优秀的功能设计方法进行总结并且将其应用到本课题中，随后在汽车速度检测控制系统的发展现状基础上提出了本课题将要实现的预期功能指标。接着对这款汽车速度检测控制系统的硬件电路和软件系统进行了详细的设计，将整个控制系统划分成多个功能模块，从而分别进行设计，最终将各个模块进行连接合并，实现总体功能的统一。
方案设计及元器件选择
汽车速度检测系统的方案设计
上文已经对本汽车速度检测控制系统的各项预期功能指标进行了确立，为了能够更加直观的看到各项功能是如何实现的，这里开始对整个系统的实现方案进行设计，本课题通过Visio软件绘制了下图中的系统结构框图21，这个结构框图大体上能够反映出这款汽车速度检测控制系统内部的硬件结构模块之间的连接关系，可以看出所有模块在信号流通关系上以单片机最小系统作为核心部分，通过最小系统电路的控制实现对周围LCD1602显示电路、报警电路和霍尔传感器电路的控制，通过这种方式实现各项预期功能指标。霍尔传感器以及比较器用于实现对车轮转速进行测量，并通过输出方波脉冲来表示车轮转速，方波周期越大表明车速越慢，反之则越大；按键模块用于启动和暂停车速报警器的工作，有机械按键构成；液晶显示器将车费信息显示给用户；显示模块使用了LCD1602液晶屏进行系统参数的显示，提升控制系统的性能。
图21汽车速度检测系统硬件框图
STC89C51单片机简介
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