開題報(bào)告基于單片機(jī)汽車超速報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、開題報(bào)告基于單片機(jī)汽車超速報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 開題報(bào)告 電氣工程及自動(dòng)化 基于單片機(jī)的汽車超速報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一、綜述本課題國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義 隨著我國改革開放的繼續(xù)深入以及國家經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的實(shí)施下，我國的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷開展，人民生活水品不斷提高，普通老百姓的購置力也越來越高。以前對(duì)于大家來說還是很遙遠(yuǎn)的很奢侈的汽車已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，成為大家出行的主要交通工具。但是伴隨而來的問題也逐步顯現(xiàn)出來，那就是近幾年我國的交通事故次數(shù)越來越多，而且每年都處于“穩(wěn)增”狀態(tài)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近10年來，我國平均每年發(fā)生道路交通事故為60萬起，死亡10萬余人。我們?cè)侔蜒酃夥诺饺颍澜缑窟^6分鐘就有一人

2、死于車禍，全世界每一分鐘就有人傷于車禍。交通事故不僅僅對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)平安造成巨大的影響，同時(shí)也造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，造成各種交通是事故的主要原因是車輛的超載和超速行駛。再加上私家車車主不是專業(yè)的司機(jī)，在熟練程度和速度的感覺上不是特別的好，車主往往根據(jù)自己的個(gè)人喜好隨意提速、超速行駛，當(dāng)汽車處于超速行駛狀態(tài)下，其穩(wěn)定性和平安性大大降低，一旦出現(xiàn)緊急狀況，往往會(huì)導(dǎo)致車毀人亡的重大事故發(fā)生。 針對(duì)上述情況給汽車加裝一種超速報(bào)警系統(tǒng)就顯的尤為必要。這種系統(tǒng)允許車主通過自帶鍵盤設(shè)置汽車的平安行駛最高速度，而且可以根據(jù)不通的路段設(shè)定不同的速度。當(dāng)汽車處于行駛狀態(tài)中，改系統(tǒng)通過速度傳感器時(shí)刻監(jiān)測(cè)汽

3、車，駕駛室上的液晶顯示儀也時(shí)刻顯示著汽車的行駛速度，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)車輛速度超過先前設(shè)置的最高值時(shí)，蜂鳴器開始發(fā)出響聲報(bào)警，警告燈不斷閃爍提醒駕駛員減速，這樣就可到達(dá)防范于未然的目的. 汽車超速報(bào)警系統(tǒng)的硬件主要包括四大模塊，分別是8051單片機(jī)主控模塊、報(bào)警模塊、傳感器模塊和顯示模塊。這四大模塊分工明確，8051單片機(jī)主控模塊主要負(fù)責(zé)外圍硬件的控制和一些運(yùn)算功能； 報(bào)警模塊主要負(fù)責(zé)聲音報(bào)警和燈光報(bào)警；傳感器模塊那么完成信號(hào)的采樣功能；顯示模塊完成字符和數(shù)字的顯示功能。四個(gè)大的模塊通過一些的線路連接和電源的支持組成一個(gè)完整的汽車超速報(bào)警系統(tǒng)。 作為整個(gè)系統(tǒng)的大腦和指揮部，8051單片機(jī)主控模塊決定著

4、整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作，它的性能好壞直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的工作效能。從應(yīng)用形態(tài)上區(qū)分，微型計(jì)算機(jī)可以分為多板機(jī)、單板機(jī)和單片機(jī)。而單片機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)開展的產(chǎn)物，屬于第四代電子計(jì)算機(jī)，就是把中用處理cpu,隨機(jī)存取器ram，只讀存儲(chǔ)器rom，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及i/o接口電路等主要計(jì)算機(jī)部件集成在一起集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。最早出現(xiàn)的單片機(jī)是在上世紀(jì)七十年代，它的開展至今已經(jīng)走過了了30多年。歷經(jīng)三個(gè)主要階段的開展：單芯片微機(jī)形成階段、性能完善提高階段、微控制器化階段。單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化，從最開始的單一簡單產(chǎn)品開展到現(xiàn)在各種高性能各領(lǐng)域的產(chǎn)品。開展至今單片機(jī)具備了控制性能和可靠性

5、高，嵌入品質(zhì)靈活，體積小，價(jià)格低，易于產(chǎn)品化的特點(diǎn)。在現(xiàn)代的各種電子器件中，單片機(jī)具有良好的性能價(jià)格比的優(yōu)點(diǎn)。所以近年來單片機(jī)在智能儀器儀表、機(jī)電一體化產(chǎn)品、實(shí)時(shí)工業(yè)控制、分布系統(tǒng)的前端模塊和家用電器等各領(lǐng)域都獲得了極為廣泛的應(yīng)用。另外不光在這些領(lǐng)域，它在交通范疇內(nèi)的汽車、火車、飛機(jī)、輪船、航天器等都得到了應(yīng)用，如汽車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、航天測(cè)控系統(tǒng)、黑匣子等。 我們所選擇的8051單片機(jī)是美國intel公司開發(fā)的八位單片機(jī)系列，它是在mcs-48系列根底上開展而成的，自1980nianmcs-51系列單片機(jī)推出到現(xiàn)在，其市場(chǎng)占有率仍就很高，是我國在工業(yè)檢測(cè)、控制領(lǐng)域中的優(yōu)選機(jī)種和機(jī)型。作為本系統(tǒng)控

6、制核心的8051單片機(jī)具有抗干擾性和適用于惡劣環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)。它的cpu工作頻率為6mhz方便系統(tǒng)對(duì)速度傳感器的計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行快速處理，而且它的輸入/輸出引腳具有32根i/o口線，可以連接存儲(chǔ)器、led顯示器、速度傳感器等各種外部器件.雖然8051內(nèi)部只有26b的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，但是可以外接ram以滿足系統(tǒng)的需求。 而作為系統(tǒng)的另一關(guān)鍵就是速度傳感器，由于它是車輛傳感器中的易損器件，所以最好選擇非接觸式傳感器。傳感器由霍爾開關(guān)、磁鐵組成，它們分別安裝在車架和車輪的適合位置。當(dāng)車輛行駛時(shí)，在磁鐵的作用下，霍爾開關(guān)產(chǎn) 生的開關(guān)信號(hào)經(jīng)過整形被直接輸入到單片機(jī)計(jì)數(shù)器作為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，利用定時(shí)器定時(shí)一段時(shí)

7、間后提取計(jì)數(shù)器中的脈沖個(gè)數(shù)再經(jīng)過計(jì)算就可以測(cè)量出車輛行駛的瞬時(shí)速度。 讓我們把眼光放遠(yuǎn)，在過去的10年里，汽車工業(yè)發(fā)生了兩個(gè)顯著的變化。第一個(gè)是汽車的增長的基點(diǎn)正在從歐美市場(chǎng)向以亞洲國家為主的開展中地區(qū)市場(chǎng)轉(zhuǎn)移。相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，xx年亞洲和歐洲將會(huì)主導(dǎo)全球汽車產(chǎn)量的89%，brics和亞洲的其他國家將成為汽車消費(fèi)的主力軍。第二個(gè)那么是在市場(chǎng)成熟的歐美國家，汽車性能的提高更多地依賴于電子技術(shù)。研究說明，從1989年至xx年，電子設(shè)備在整車的制造本錢中的所占的比例由16%提高到了30%以上。目前也就是xx 年每部新車的ic的本錢到達(dá)了350美元，這也就可見，電子技術(shù)和產(chǎn)品在汽車產(chǎn)業(yè)中的地位越來越高

8、，影響力也越來越大。汽車電子的未來在許多成功汽車廠商看來就是三點(diǎn)：環(huán)保性； 平安；通訊。我們上面所提到的汽車超速報(bào)警系統(tǒng)就屬于平安這一主題。 隨著汽車科技的開展，汽車生產(chǎn)商把更多的精力投入到汽車的平安研發(fā)上。法國汽車制造和營銷委員會(huì)與法國標(biāo)致雪鐵龍汽車集團(tuán)和雷諾汽車公司日前聯(lián)合向用戶推出三種汽車限速裝置。據(jù)悉，這三種裝置中，最簡單的一種是“超速報(bào)警器”。其它兩種限速裝置是可以直接對(duì)汽車的局部功能及行駛進(jìn)行調(diào)整的裝置。一種是限速器，另一種是調(diào)速器。司機(jī)可以通過這種限速器提前設(shè)定最高時(shí)速，如果司機(jī)在汽車行駛中想超過開車前設(shè)定的最高時(shí)速，加速器也不會(huì)響應(yīng)，而是把車速限定在一定范圍內(nèi)。而另有一些國外的

9、汽車廠家已經(jīng)從汽車的被動(dòng)平安技術(shù)如碰撞傳感器、氣囊、平安帶、隨動(dòng)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)等轉(zhuǎn)向了主動(dòng)平安性這方面。汽車主動(dòng)平安技術(shù)是指采用雷達(dá)、光學(xué)和超聲波傳感器等技術(shù)來測(cè)量汽車與周圍物體的距離和接近物體時(shí)的速度，這樣就可以提醒駕駛者控制汽車行駛速度，防止可能發(fā)生的碰撞。相對(duì)于國外而言，國內(nèi)對(duì)于汽車主動(dòng)平安技術(shù)的相關(guān)研究可能比擬些，但是不可否認(rèn)的是國內(nèi)的汽車電子產(chǎn)業(yè)正在持續(xù)的進(jìn)步與開展中，我相信在不久的將來我國的汽車電子技術(shù)在國際上也會(huì)占有一席之地。 二、研究的根本內(nèi)容，擬解決的主要問題： 1.目的：本課題針對(duì)汽車超速報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，熟練應(yīng)用霍爾等傳感器，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)汽車?yán)锍?、速度等?jì)算，實(shí)現(xiàn)速度顯

10、示功能。 2.任務(wù)： 單片機(jī)主芯片的選擇；傳感器的選擇；編程，對(duì)汽車行駛速度進(jìn)行計(jì)算；用數(shù)碼管或液晶屏顯示速度；聲音、光報(bào)警。 三、研究步驟、方法及措施： 步驟及方法：（1）了解國內(nèi)外汽車報(bào)警系統(tǒng)的開展動(dòng)態(tài) （2）熟悉單片機(jī)的編程及其相關(guān)操作 （3）編制相應(yīng)的程序 （4）在軟件上進(jìn)行仿真 措施： 圖書館查找相關(guān)的書籍、期刊、雜志等，通過上網(wǎng)尋找相關(guān)的一些資料，查看當(dāng)代對(duì)該技術(shù)的研究成果和最新的動(dòng)態(tài)。然后通過對(duì)這些資料的學(xué)習(xí)和研究進(jìn)一步的熟悉和理解設(shè)計(jì)所需的相關(guān)知識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中及時(shí)與指導(dǎo)老師探討，對(duì)不了解的問題及時(shí)向老師請(qǐng)教。 四、參考文獻(xiàn) 1 (美) myke predko編著,田玉敏等譯.

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