基于单片机的超速报警器电路设计.doc

基于单片机的超速报警器电路设计 1前言 1.1 课题产生原因 超速行驶是指在一定道路上行驶的汽车，超过了该段道路所规定的行驶速度。《道路 交通安全法实施条例》第四十五条规定：机动车在道路上行驶不得超过限速标志、标线标 明的速度。在没有限速标志、标线的道路上，机动车不得超过下列最高行驶速度：没有 道路中心线的道路，城市道路为30 km／h，公路为40 km／h，同方向只有一条机动车道的道路，城市道路为50 km／h，公路为70 km/h。限速是为了行驶安全，而汽车在设计时都定有最高时速，以至于两者出现较大的 差距，令驾驶员稍不留意就要超速[1]。 那么公路车速到底对交通事故的影响是什么呢（1）驾驶员在道路上行驶时，必须时 刻获得周围环境的信息进行判断，决定自己的操作行为，这些过程都需要一定的时间。 但是，随着车速的提高，驾驶员观察和判断的时间必然减少、反应也会时间减少，导致 做出错误决定的可能性就会相应增加，从而使交通事故发生的可能性变大。而且车速的 提高会减少驾驶员采取避让措施的时间和距离，汽车发生碰撞时的速度也比初始速度高 。(2)驾驶员对事物判断的准确性主要取决于两个方面：一是事物对驾驶员的刺激强度， 强度越大，判断的准确性越高；二是单位时间内对驾驶员刺激的信息量的多少，信息量 越少，判断的准确性越高。超速行车时，刺激物一晃而过，刺激强度很小，而单位时间 内对驾驶员刺激的信息量却增大，因而严重地影响了驾驶员对车外事物判断的准确性， 极易导致事故的发生。（3）我们都有这样的感觉，如果乘坐汽车，会感觉到车外的自行 车速度很慢；如果乘飞机，会感觉到地面上行驶着的汽车像处于静止状态一样。这就是 所谓运动物体对速度的迟钝感。它包含两个方面，一方面常常低估自己本身的速度，另 一方面常常低估比自己速度慢的其他物体的速度。驾驶员超速行车时，必然会低估其他 交通参与者的速度，当遇到异常情况时，就会失去采取有效措施的时机而导致事故的发 生。 可见，随着车速的提高，事故率和事故的严重性都会提高。尽管汽车都安装了速度表 盘，司机可以通过速度表知道当前汽车的速度，但是汽车的驾驶有时候是一个长时间、 长路途的工作，很长时间的连续驾驶可能会使司机因疲倦而麻痹超速问题。为了在超速 时提醒和警示司机，进一步保证行车安全，避免因超速问题带来的交通安全事故的发生 ，还需要给汽车安装上汽车速度显示及超速报警器。因此本设计就是使驾驶员起到重视 速度问题，并且及时监督提醒作用驾驶员不要超速。 由此，我觉得开发一个超速报警系统是很有必要的，对于驾驶员及其家人的生命财产 安全有重大意义，可以降低交通事故发生率。课题：汽车超速报警系统的设计，正是在 此背景下提出的，故而有很大的现实意义。 目前市面上最流行的报警方式：车载GPS系统，能够提供车辆的定位信息，车速信息 等，但价格昂贵。鉴于此原因，本设计将汽车超速报警器与单片机的知识联系在一起， 使得器件操作更简单，成本更低廉，更能被广大消费者所接受。 1.2 课题的发展现状 现在国内外的汽车超速报警器发展很快，新技术层出不穷。据了解现在的中国的智能 测速仪技术已经有飞跃式的发展。即单纯利用传感器和单片机做出的单功能汽车超速报 警器逐渐发展到完善多方面需求的多功能汽车超速报警器。例如广东的：SP01A型报警器 。即可以实现多种实用功能高亮LED显示、具有两级速度报警、一级警灯提示、二级喇叭 警告。（一级跟二级速度可任意设计）可按客户要求做成断油（断电功能）。限速功能 型号可以强制车辆减速或者设定为车辆熄火；遥控解锁功能，只有授权人员才能解除报 警。SP02A型报警器，可实现功能：大屏幕液晶数据显示，车辆超出设定的一级速度警灯 提示，超出二级速度时喇叭警告同时还具备记录方便管理查寻。SP03A型报警器，可实现 功能：具备刷卡及四个权限设置，到期保养设置；大屏幕液晶数据显示，车辆超出设定 的一级速度警灯提示，超出二级速度时喇叭警告.同时还具备记录跟防剪功能方便管理查 寻。 随着科技的发展和市场的需求，超速报警器又迈向了一个新的台阶，从用传感器测量 车速，逐渐已经过度到利用GPS技术对车速进行监测。GPS车载监控终端以前在国内主要 应用于铁路，空运及海运领域。随着GPS全球定位体统技术日臻成熟，开始转向公路运输 领域,在南方各大城市发展迅速，GPS车载监控终端开始出现,市场前景看好。GPS车载监 控终端在技术上实现了质的飞跃，可实现如下基本功能：GPS实现卫星定位后，以GPRS将 监控目标的经纬度、速度、方位、海拔高度数据经由终端单片机进行解析处理后由GPRS 模块发回中心服务器，在由中心进行数据的处理，便可精确的查找出目前车辆所在的位 置；紧急求助功能：按数字键，即可向监控中心发送事先编写好的状态（路阻、故障、 事故求助、拨打电话 【基于单片机的超速报警器电路设计】 在当今社会，交通安全问题备受关注，超速行驶是引发交通事故的重要原因之一。根据《道路交通安全法实施条例》，超速行驶不仅违反法律法规，还会大大增加交通事故的风险。超速行驶时，驾驶员的反应时间和判断准确性降低，对周围环境的感知能力减弱，容易造成误判，导致事故的发生。此外，驾驶员可能由于长时间驾驶而疲劳，无法准确估计自身车速，此时就需要一种设备来提醒和警示他们。 基于这一背景，设计一款基于单片机的超速报警器显得尤为必要。这种报警器能够实时监测车辆速度，当超过预设限速值时，通过声光信号提醒驾驶员，从而减少因超速引起的交通事故。相比市面上的车载GPS系统，基于单片机的超速报警器具有成本低、操作简单的优点，更容易被广泛接受。 当前，汽车超速报警器的技术发展迅速，已从单一功能的报警器演变为多功能报警器，例如SP01A、SP02A和SP03A型报警器，它们集成了高亮度LED显示、两级速度报警、警灯提示、喇叭警告等功能，并且可以实现定制化服务，如断油断电控制、遥控解锁等。这些先进的报警器还具备记录和管理功能，有助于提高行车安全管理水平。 随着科技的进步，GPS技术逐渐被应用到超速报警器中。GPS车载监控终端不仅能定位车辆位置，还能通过GPRS发送速度、方位等信息，实现远程监控和紧急求助功能。这种集成化的解决方案在公路运输领域得到了广泛应用，尤其在南方城市发展迅速，市场前景广阔。 基于单片机的超速报警器设计涉及到的核心技术包括： 1. 速度检测：通常使用霍尔效应传感器或磁感应传感器检测车轮转速，进而计算车辆速度。 2. 单片机控制：如使用8051系列或其他微控制器，处理速度数据并执行报警逻辑。 3. 数据显示：通过LCD或LED显示当前车速和报警信息。 4. 报警系统：设计多级报警阈值，当车速超过设定值时，通过蜂鸣器或灯光发出警告。 5. 用户交互：可能包括按键设定限速值、遥控器操作等。 设计过程中，需要考虑的因素包括报警器的精度、响应速度、抗干扰能力以及电源管理等。此外，为了提高用户体验，报警器的界面应直观易读，报警声音应足够响亮但不会过于刺耳。在实际应用中，还可以结合无线通信技术，将车辆数据实时上传至后台管理系统，实现远程监控和数据分析。 基于单片机的超速报警器不仅是一个技术实现，更是保障行车安全的重要工具。通过不断的技术创新和功能优化，这类设备有望在未来的交通安全领域发挥更大的作用，为驾驶员和乘客的生命安全提供有力保障。