车辆超速测试系统.ppt

学士学位论文答辩车辆超速测试系统的设计 答辩人：张文华 指导老师：刘昌锦 1 2 3 研究的目的和意义 结 论 目 录 概 述 一﹑ 概述 1.1 课题研究背景 1.2 课题研究的目的与意义 1.3 课题研究的主要内容 1.1 课题研究背景 近年来，高速公路的开通里程与汽车数量呈几何增长趋势，高速公路交通事故的频繁发生，大多数因超速行驶所致。超速是最常见的违法交通现象，也是造成交通事故的重要因素，被“世界预防道路交通伤害报告”列为十大“影响事故发生的危险因素”之首。 　本论文运用单片机AT89C51，设计研究了车辆超速测试系统。首先，对车辆超速测试系统研究的背景和意义等进行了阐述；其次，对相关的器件进行了介绍；最后对这一系统进行了设计。 1.2 课题研究目的与意义 研究意义： 高精度、高速度、经济实用动态实时的车辆超速警示系统，将为交通管理部门提供有效的技术手段，使公安机关与交通管理部门有效地进行执法管理，保证行人安全、行车安全、财产安全有着很大的社会效益和经济效益。 研究目的： 以系统工程学及其它先进理论指导，使系统的各部分合理配置，有机融合并尽可能地发挥设备潜力和软件功能，最大限度地提高系统性能价格比。 1.3 课题研究的主要内容 　　　本论文运用单片机AT89C51，设计研究了车辆超速测试系统。首先，对车辆超速测试系统研究的背景和意义等进行了阐述；其次，对相关的器件进行了介绍；最后对这一系统进行了设计。 二、论文主要工作 元器件介绍 2.1 传感器的选择及其原理 2.2 系统硬件设计 3 2.3 系统软件设计 4 2.4 2.1 AT89C51简介 可擦除只读存储器能够反复擦除100次。该处理器采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相互兼容。因为将多功能8位CPU和闪烁存储器集成在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效的微控制器，89C2051是其一种精简版本。 2.2 霍尔传感器模块介绍 3144系列霍尔开关集成电路运用霍尔效应原理，采用半导体集成技术制造的磁敏电路，由电压调整器、霍尔电压发生器、史密特触发器、差分放大器、集电极开路的输出级和温度补偿电路组成的磁敏传感电路，其输入为磁感应强度，输出是一个数字电压信号 2.3 LED显示屏 LED是半导体发光二极管，LED显示屏是依靠显示屏上不同位置的发光二极管的亮与灭，来显示动画、视频、文字、图像等各种信息的显示屏幕。 　传感器的选择及其原理 车速传感器由一个舌簧开关管和一个带有4对磁极的塑料环构成。4对磁极的塑料全部安装于变速器左输出轴上，与轴一起旋转而形成旋转磁场。舌簧开关管是在一个玻璃管内装有2个细长的触头构成的开关元件，其触头由磁性材料制成，其安装在变速器壳体上。舌簧开关管与塑料环之间有很小的间隙，当塑料环旋转时，舌簧开关管内触点靠近塑料极时闭合，离开塑料极时断开，由此采集到与汽车行驶速度相对应的方波信号。 为了减少系统误差和信号的干扰，实现非接触测量我们就需要在单片机和测速传感器之间加上一个关电耦合单元。对于单片机我们需要稳定的电压，所以我们需要电源单元。最后采集的速度与设定的速度送往液晶屏，相比较，超速就需要报警，我们就需要报警单元。 　系统总体方框图 　电源单元 　　　电源单元由三端集成稳压器W7805组成。三端稳压器由启动电路、基准电压电路、采样比较放大电路、调整电路和保护电路等部分组成。 　　　电容C用来抵消因输入线太长而产生的电感效应，防止产生自激振荡，连线不长时可以不用，容量一般在0.1～0.33μF。用来消除高频噪声和改善输出的瞬态特性，即在负载电流变化时不致引起输出端产生较大的波动。当电路的输入端u大于5V时，输出端输出稳定的5V电压。 4.1.2 光电耦合器单元 光电耦合器是以光为媒介，传输信号的一种电一光一电转换器件，由发光源和受光器组成 4.2 硬件模块设计 　　　测速传感器两个电刷，将车轮转过的频率——方波信号，传送给光电耦合器，实现非接触测量，再将信号送到单片机的P3.5口，单片机接驱动电压。实现单片机与测速传感器的连接。其主要作用是测试的速度可以用非接触的方式传送到单片机内部，是报警电路的关键一步。 传感器 + _ 光电耦合器 单片机 Vcc P3.5 电源 4.2.2 报警模块设计 当速度没有超速的时候，绿灯点亮，不报警。当速度大于设定速度的时候单片机就将P2.7，P1.7口置为高电平，将红灯点亮，同时绿灯熄灭。P2.7高电平就将三极管发射极导通，实现speak报警 4.2.3 显示模块设计 显示电路由MAX7219芯片完成，MAX7219是一