【摘要】本文從駕駛員自身安全角度出發(fā)，設計了一種檢測車輛超速的報警系統(tǒng)。本設計基于單片機技術，利用按鍵對速度進行初設，其中通過LED數(shù)碼管與其驅(qū)動芯片實現(xiàn)視顯，再利用速度傳感器進行測速，最后通過單片機對現(xiàn)時速與初設時速進行對比，如若超速，發(fā)出警報，警示駕駛者減速。本設計方便駕駛員能根據(jù)自己的需要設置合適的車速上限，保障行車安全，具有很好的實用價值。

【關鍵詞】汽車超速；傳感器；報警；LED顯示

一、系統(tǒng)原理總體設計

（一）設計要求

一個具有數(shù)字顯示功能的單片機系統(tǒng)，它可以實現(xiàn)車輛當前速度輸出，當達到所設定的速度上限時會報警。在設計中考慮以下幾點：（1）遵循從整體到局部的設計原則。在過程中，應遵循從整體到局部的設計原則，把復雜難處理的問題分為若干個較為簡單的、容易處理的問題，分別加以解決。（2）經(jīng)濟性要求。為了獲得較高的性能價格比，設計時不應盲目追求復雜高級的方案。在滿足性能的前提下，應盡可能采用簡單的方案。（3）可靠性要求。所謂可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。只有可靠，才能足夠的安全、耐用。（4）操作和維護要求。在車速報警系統(tǒng)的硬件和軟件設計時，應當考慮操作方便，盡量降低對操作人員的專業(yè)知識的要求，以便產(chǎn)品的推廣應用。系統(tǒng)的輸入輸出方式，操作程序應盡量簡單明了，無須專門訓練就能掌握其使用方法。

（二）設計方案的選擇

在大力提倡環(huán)保，經(jīng)濟，可持續(xù)發(fā)展的大前提下，警報器最大的特點應該是經(jīng)濟實用，操作簡單，有利于可持續(xù)發(fā)展，綠色環(huán)保無污染，可充擴性，兼容性，可靠性，可用性，可維護性，能有效地達到超速報警的效果。選擇運用單片機實現(xiàn)車輛超速報警?；趩纹瑱C技術，利用按鍵對速度進行初設，其中通過LED數(shù)碼管與其驅(qū)動芯片實現(xiàn)視顯，再利用速度傳感器進行測速，最后通過單片機對現(xiàn)時速與初設時速進行對比，如若超速，發(fā)出警報，警示駕駛者減速。

（三）超速報警器設計原理

基于單片機技術，利用按鍵對速度進行初設，其中通過LED數(shù)碼管與其驅(qū)動芯片實現(xiàn)視顯，再利用速度傳感器進行測速，最后通過單片機對現(xiàn)時速與初設時速進行對比，如若超速，發(fā)出警報，警示駕駛者減速。

二、系統(tǒng)硬件設計

（1）主控模塊。本次設計采用的是Philipss80c51單片機。80C51抗干擾性好，適用于惡劣環(huán)境的場合。80C51 CPU的工作頻率采用12MHZ，方便系統(tǒng)對速度傳感器的計數(shù)脈沖進行快速的處理。80C5l的輸入，輸出引腳具有32根I/O口線?？梢赃B接存儲器、LED顯示器、速度傳感器等各種外部器件。80C51具有低功耗和低電壓工作模式的特點，可以利用電源或電池對系統(tǒng)供電。但80C51內(nèi)部只有256B的數(shù)據(jù)存儲器，系統(tǒng)可以外接RAM芯片以滿足系統(tǒng)的需求。

（2）復位電路。單片機采用是自動復位方式。S80C51單片機只要接一個電容至VCC即可。在加電瞬間，電容通過電阻充電，就在RST端出現(xiàn)一定時間的高電平，只要高電平時間足夠長，就可以使S80C51單片機有效的復位。RST端在加電時應保持的高電平時間包括VCC的上升時間和振蕩器起振的時間，所以一般為了可靠的復位，RST在上電應保持20ms以上的高電平。RC時間常數(shù)越大，上電RST端保持高電平的時間越長。

（3）顯示電路。MAX7219芯片是美國MAXIM公司生產(chǎn)的串行輸入/輸出共陰極顯示驅(qū)動器。片內(nèi)包括BCD譯碼器、多路掃描控制器、字和位驅(qū)動器和88靜態(tài)RAM。在單片機應用系統(tǒng)中，單片機與LED的連接有并行和串行方式。由于串行方式占用單片機口線少，因而得到廣泛應用。

（4）按鍵電路。本設計為了能夠自行設定最高上限速度，故設計了按鍵電路。車輛超速報警的按鍵電路由四個開關加上拉電阻構成，所以要使用單片機的四個引腳，四個開關則分別對應著速度設置、速度增加、速度減小以及速度確定，通過對開關的操作可以對速度上限值進行設定操作，另外由于還有速度增減的按鍵，可以方便根據(jù)駕駛員的實時實地要求進行速度更改以達到報警目的，具有很強的操作靈活性。

（5）報警電路。報警模塊主要有聲音報警，報警電路相對來說比較簡單，聲音報警由單片機引腳接上兩個10K電阻，電源，一只三極管8550和一只蜂鳴器組成。共同組成報警電路來進行報警作用，以此來通知駕駛員進行調(diào)速，減少發(fā)生交通事故。

三、結語

本設計是基于單片機技術，利用按鍵對速度進行初設，其中通過LED數(shù)碼管與其驅(qū)動芯片實現(xiàn)視顯，再利用速度傳感器進行測速，最后通過單片機對現(xiàn)時速與初設時速進行對比，如若超速，發(fā)出警報，警示駕駛者減速。隨著時代的快速發(fā)展，越來越多的行車安全保障設備也越來越多，許多人性化的設備還會陸續(xù)出現(xiàn)，相信超速報警系統(tǒng)會做的越來越好，滿足各類人群的需要，從而使超速報警器邁上一個新的臺階。

參考文獻

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[2]魏勛.單片機車速數(shù)顯及報警系統(tǒng)設刮[J].電子制作重慶大學學報（自然科學版），2007（12）.

作者簡介：宋艷芳（1981.06—），山東協(xié)和學院機電工程學院，副教授，研究方向：自動化。