汽车电子超速报警系统的设计与仿真
摘要：最近几年，伴着汽车行业的不断提高，驾驶在道路上的汽车日渐变多，交警处理的事故从未减少。大家都知道，驾驶员超速是最容易引发事故的原因之一。研制汽车超速报警系统是为了降低车祸的概率，降低财产的流失，提升司机的生命保障。报警系统可以让驾驶员经过键盘设置安全运行车辆的最高速度，经过LED数码管及其驱动芯片完成预览，当车辆在行驶中，通过红外对管采集信号实时检查汽车驾驶速度，通过单片机处理数据，最后对初设时速与现时时速进行对比，当蜂鸣器开始报警，提醒驾驶员减速，说明车辆速度超过驾驶员设置的最高值。此系统就是一种基于51单片机对机动车超速驾驶状况进行蜂鸣报警和灯光报警的设计。该设计结构清晰，可靠性不低；操作简易，普遍应用于摩托车、汽车等机动车辆。
关键词：51单片机；汽车超速；红外对管；报警；LED显示
1. 绪论
1.1 汽车超速报警系统研究目的及背景
在现社会里，伴着汽车行业的不断提高，驾驶在道路上的汽车日渐变多，交警处理的事故从未减少。大家都知道，驾驶员超速是最容易引发事故的原因之一。研制汽车超速报警系统是为了降低车祸的概率，降低财产的流失，提升司机的生命保障。
1.2 汽车超速报警系统在国内外的研究现状和发展趋势
最近几年，许多国家都认识到行驶超速的危险性，都提高了对行驶车辆的调控力度，对超速报警进行了许多研究，以确保车辆行驶的安全。在单片机应用系统的实时检验和自动控制中，经常当作一个核心部件来使用的是单片机。与此同时，汽车电子超速报警设备也在不断提高之中，为了能设计出一种能够广泛使用的汽车超速报警设备，许多电子设计者或公司都在做这方面的研究。比方广州唯创2013最新升级了无线叉车超速报警器。报警器保留超速报时的最高速度，即使拔掉电源再插上也会报警并显示超速时最大速度，直到管理员用专用的遥控器来解除报警。
1.3 汽车超速报警系统的主要内容
我们从司机人员的安全角度出发，系统的该设计可通过传感器实施监查机动车辆，车辆的实际车速和用户设置的安全参考数据可通过LED显示。当汽车速度超过用户设置的最高时速时，蜂鸣器开始发出声音，警示灯变亮，提醒司机减慢速度。
2.汽车超速报警系统设计方案的选择
2.1 设计要求
我们目标制作了一个单片机显示数据车速的超速报警系统,显示当前汽车的时速,当的速度达到设置的限速的数值时声光报警提醒驾驶员减慢行驶速度,确保驾驶员和乘客的安全。
第一本要进行系统的总体方案的策划，在设计中一般应考虑下列几点：
（一）遵循从整体到局部的设计理念。
在策划的过程中，把复杂难处理的问题拆解成为许多个比较简单、容易处理的问题，和将整体模块化，再各个加以处理。
（二）经济的要求。
为了获得比较高的性价比，应该尽量运用简洁的方案。简单的方案可以有效的提高可靠性，而且所用到的元器件也比较少经济。
（三）可靠性方面的要求。
可靠性指标除了可用故障率、失效率或平均寿命等来表示外，还可以用完成功能的概率来表示。
（四）操作和维护方面的要求。
在操作与维护方面我们应该首先要考虑的操作的简单性，尽量的降低操作的繁琐，为了产品能够普遍性还要降低用户对操作的专业知识的要求，及时没有经过专门的训练也能熟悉产品的操作，而且对其维护方便。
2.2 方案选择
方案一：这种原理和方法很简单，容易实现，但是测量的精准度比较模糊，不能精准的设置时速，在电子元件这方面使用的元器件比较多。重点在于在比较器和放大器上面，不能到达一个令人满意的测量精确度，且不容易维护。
方案二：采用车载GPS系统，可以获得汽车的车速信息和位置信息，但价格比较贵，不适合我们的设计要求。
方案三：车速传感器被转换为脉冲信号并发送到微控制器，该微控制器将记录大的脉冲输入信号，并将其转换成一系列对应的速度值。该方案利用51单片机技术完成汽车超速报警，该系统的电路较为清晰，行使元器件比较少，维护也方便，性价比较高，具有比较广阔的市场。
目录
1.前言 10
1.1 汽车超速报警系统研究目的及背景 10
1.2 汽车超速报警系统在国内外的研究现状和发展趋势 10
1.3 汽车超速报警系统的主要内容 10
2.汽车超速报警系统设计方案的选择 10
2.1 设计要求 11
2.2 方案选择 11
3.汽车超速报警系统硬件设计 12
3.1 测速传感器的构建 12
3.2 主控模块 13
3.3 声光报警单元 15
3.4 速度显示单元 15
3.5 速度设置单元 17
4.电路的连接 17
4.1 信号采集单元与单片机的连接电路 17
4.2 声光报警单元的连接电路 17
4.3 速度设置单元的连接电路 18
4.4 速度显示单元的连接电路 18
4.5 时钟与复位单元的连接电路 19
5.系统软件设计 19
5.1 计时方案的选择 19
5.2 软件结构划分 20
5.3 系统流程图 22
5.4 主程序 23
5.5 初始化程序 24
5.6 按键扫描程序 25
6.电路仿真 19
6.1设定当前速度的仿真图 25
6.2 当前速度与设定速度的仿真图 26
6.3 仿真结果与分析 27
结论 27
参考文献 28
附录A 源程序 28
参考文献
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