【摘要】本文从驾驶员自身安全角度出发，设计了一种检测车辆超速的报警系统。本设计基于单片机技术，利用按键对速度进行初设，其中通过LED数码管与其驱动芯片实现视显，再利用速度传感器进行测速，最后通过单片机对现时速与初设时速进行对比，如若超速，发出警报，警示驾驶者减速。本设计方便驾驶员能根据自己的需要设置合适的车速上限，保障行车安全，具有很好的实用价值。

【关键词】汽车超速；传感器；报警；LED显示

一、系统原理总体设计

（一）设计要求

一个具有数字显示功能的单片机系统，它可以实现车辆当前速度输出，当达到所设定的速度上限时会报警。在设计中考虑以下几点：（1）遵循从整体到局部的设计原则。在过程中，应遵循从整体到局部的设计原则，把复杂难处理的问题分为若干个较为简单的、容易处理的问题，分别加以解决。（2）经济性要求。为了获得较高的性能价格比，设计时不应盲目追求复杂高级的方案。在满足性能的前提下，应尽可能采用简单的方案。（3）可靠性要求。所谓可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。只有可靠，才能足够的安全、耐用。（4）操作和维护要求。在车速报警系统的硬件和软件设计时，应当考虑操作方便，尽量降低对操作人员的专业知识的要求，以便产品的推广应用。系统的输入输出方式，操作程序应尽量简单明了，无须专门训练就能掌握其使用方法。

（二）设计方案的选择

在大力提倡环保，经济，可持续发展的大前提下，警报器最大的特点应该是经济实用，操作简单，有利于可持续发展，绿色环保无污染，可充扩性，兼容性，可靠性，可用性，可维护性，能有效地达到超速报警的效果。选择运用单片机实现车辆超速报警。基于单片机技术，利用按键对速度进行初设，其中通过LED数码管与其驱动芯片实现视显，再利用速度传感器进行测速，最后通过单片机对现时速与初设时速进行对比，如若超速，发出警报，警示驾驶者减速。

（三）超速报警器设计原理

基于单片機技术，利用按键对速度进行初设，其中通过LED数码管与其驱动芯片实现视显，再利用速度传感器进行测速，最后通过单片机对现时速与初设时速进行对比，如若超速，发出警报，警示驾驶者减速。

二、系统硬件设计

（1）主控模块。本次设计采用的是Philipss80c51单片机。80C51抗干扰性好，适用于恶劣环境的场合。80C51 CPU的工作频率采用12MHZ，方便系统对速度传感器的计数脉冲进行快速的处理。80C5l的输入，输出引脚具有32根I/O口线。可以连接存储器、LED显示器、速度传感器等各种外部器件。80C51具有低功耗和低电压工作模式的特点，可以利用电源或电池对系统供电。但80C51内部只有256B的数据存储器，系统可以外接RAM芯片以满足系统的需求。

（2）复位电路。单片机采用是自动复位方式。S80C51单片机只要接一个电容至VCC即可。在加电瞬间，电容通过电阻充电，就在RST端出现一定时间的高电平，只要高电平时间足够长，就可以使S80C51单片机有效的复位。RST端在加电时应保持的高电平时间包括VCC的上升时间和振荡器起振的时间，所以一般为了可靠的复位，RST在上电应保持20ms以上的高电平。RC时间常数越大，上电RST端保持高电平的时间越长。

（3）显示电路。MAX7219芯片是美国MAXIM公司生产的串行输入/输出共阴极显示驱动器。片内包括BCD译码器、多路扫描控制器、字和位驱动器和88静态RAM。在单片机应用系统中，单片机与LED的连接有并行和串行方式。由于串行方式占用单片机口线少，因而得到广泛应用。

（4）按键电路。本设计为了能够自行设定最高上限速度，故设计了按键电路。车辆超速报警的按键电路由四个开关加上拉电阻构成，所以要使用单片机的四个引脚，四个开关则分别对应着速度设置、速度增加、速度减小以及速度确定，通过对开关的操作可以对速度上限值进行设定操作，另外由于还有速度增减的按键，可以方便根据驾驶员的实时实地要求进行速度更改以达到报警目的，具有很强的操作灵活性。

（5）报警电路。报警模块主要有声音报警，报警电路相对来说比较简单，声音报警由单片机引脚接上两个10K电阻，电源，一只三极管8550和一只蜂鸣器组成。共同组成报警电路来进行报警作用，以此来通知驾驶员进行调速，减少发生交通事故。

三、结语

本设计是基于单片机技术，利用按键对速度进行初设，其中通过LED数码管与其驱动芯片实现视显，再利用速度传感器进行测速，最后通过单片机对现时速与初设时速进行对比，如若超速，发出警报，警示驾驶者减速。随着时代的快速发展，越来越多的行车安全保障设备也越来越多，许多人性化的设备还会陆续出现，相信超速报警系统会做的越来越好，满足各类人群的需要，从而使超速报警器迈上一个新的台阶。

参考文献

[1]王喜军，姜军，孙福东，贾云婷.显示驱动芯片MAX7219在单片机中的应用[J].自动化技术及应用，2009（01）.

[2]魏勋.单片机车速数显及报警系统设刮[J].电子制作重庆大学学报（自然科学版），2007（12）.

作者简介：宋艳芳（1981.06—），山东协和学院机电工程学院，副教授，研究方向：自动化。