以太网组态监控本科毕设论文.docx
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以太网组态监控本科毕设论文
摘要
超速报警器的设计将车速传感器产生的车速信号送入霍尔传感器电路,得到一个与车速信号频率一致的信号,送入单片机记数,与单片机内部设定值相比较。
如果超过了预设值则可判断汽车超速,蜂鸣器报警提示。
该系统由电源电路、时钟电路、复位电路、速度显示电路、按键电路、键盘(设定报警车速值)、报警电路、霍尔传感器连接电路和控制单片机组成。
电源电路给整个系统提过动力,使整个系统快速的运转起来。
ATC89C51单片机芯片内部设有一个由反向放大器构成的振荡器,XTAL1和XTAL2分别为振荡电路的输入端和输出端,时钟可由内部或外部生成组成时钟电路。
复位电路就好比电脑的重启部分,当电脑在使用中出现死机,按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。
霍尔传感器连接电路通过单片机测量产生脉冲的频率就可以得出圆盘的转速,得出系统的速度。
按键电路包括速度设置、速度增加、速度减小以及速度确定,有四个开关可以对速度上限值进行设定,另外有速度增减按键,可以方便的根据当地限速的要求实时实地进行速度更改以达到报警目的,具有很强的灵活性,方便驾驶员的操作。
显示电路主要显示系统的速度。
报警电路主要有声音报警,报警电路相对来说比较简单,起报警作用。
以此来通知驾驶员进行调速,减少发生交通事故。
关键词:
以太网;组态;监控
Abstract
Overspeedalarmdesignwillhaveaspeedsignalintothehallspeedsensor,thesensorcircuit,getaconsistentwiththespeedsignalfrequencysignal,intothemicrocontrollernumeration.Comparedwithsinglechipmicrocomputerinternalvalue.Ifmorethanthepresetvaluecanjudgethecarspeeding,buzzeralarmprompt.Thesystemconsistsofpowersupplycircuit,clockingcircuitandresetcircuit,displaycircuit,keycircuit,speedthekeyboard(setalarmspeedvalue),alarmcircuit,hallsensorconnectioncircuitandthecontrolofsinglechipmicrocomputer.
Powercircuitmentionedpowertothewholesystem,thewholesystemrunningfast.Atc89c51single-chipmicrocomputerwithinternalacomposedofreverseamplifieroscillator,xtal1andxtal2oscillationcircuitofinputandoutput,respectively,oftheclockcanbegeneratedbyinternalorexternalclockcircuit.Resetcircuitisjustlikerestartpartofthecomputer,whenthecomputerfrozeinuse,presstheresetbuttoninsidethecomputerprogramexecutionfromtheverybeginning.Hallsensorconnectioncircuitgeneratedbysinglechipmicrocomputermeasuringthefrequencyofthepulsecanbeconcludedthatthespeedofthedisc,itisconcludedthatthespeedofthesystem.ButtoncircuitincludingspeedSettings,speedincrease,decreaseandsure,therearefourswitchtosetthespeedlimit,haveotherrateincreaseordecreasebuttonsthatcanbereal-timefieldaccordingtotherequirementofthelocalspeedlimitsofspeedchangealarminordertoachievethepurpose,hasstrongflexibility.Adriveroperationisconvenient.Thespeedofthedisplaycircuitmainlydisplaysystem.Alarmcircuitismainlyavoicealarm,thealarmcircuitisrelativelysimple,thealarmfunction.Inordertoinformthedriver'sspeedandreducetrafficaccidents.
Keywords:
Singlechipmicrocomputer;Overspeedalarm;security
第1章前言
众所周知,在现在的社会中,随着人们群众生活水平的不断提高,汽车已经是每家每户都有的东西了。
我们走在马路边经常会看到交通事故的发生,交通事故发生有一个很重要的原因—汽车超速,但是人们一直会忘掉这个问题的存在,只想着赶时间一定要加速再加速。
要是我们能有一款可以测汽车速度的产品那么类似于这样的交通事故就基本不会发生了。
为此我设计了应用51单片机运行的超速报警设备。
本设计是让单片机和霍尔传感器的功能相互结合,完全利用了单片机极大的功能,使超速报警系统的作用发挥的淋漓尽致,只要车主已超速,设备就会马上报警,使消费者为拥有这款产品而感到骄傲。
在设计本论文时,我会把这个很复杂的东西简单化,从而使用的元器件也会减少,因为元器件少了,产品的成本会降低,但减少元器件的同时,质量也会得到保障。
超速电路的按键将会非常简单,因为要考虑每个认得文化程度有所不同。
装有本系统的汽车可以防止一下几个原因导致的交通事故。
第一个是当车主不知道行驶路段的最高速度且已超速的状态下;第二个是车主无意超速导致的车祸;第三个是车主故意开得很快导致的交通事故。
本次设计的超速报警比起车内的安全气囊等保护措施相比,可以防患于未然,它与警察的测速仪器相比更有实用性。
汽车报警器具有实用性、经济性、便于操作等优点,因此使用很广泛。
在车辆行驶的过程中,本设计通过传感器监控汽车的实际速度,只要超速立刻报警,提醒驾驶员减速。
本系统操作简单、可靠性高、可以广泛运用在机动车辆中。
第2章系统原理
2.1超速报警器设计思路
2.1.1设计要求
本论文设计的51单片机超速报警系统是具有数字显示功能的,可以显示车子的实际速度,只要车子的实际速度大于公路限定的速度是,汽车上的报警器就会利用蜂鸣器报警,从而提醒驾驶员减速慢行。
在设计电路时,我们应该考虑下面几点要求:
1.在设计电路时,我们要遵守从整体到部分,把一个复杂的设计转变为几个简单的问题,这样可以方便解决。
2.设计电路时只要把最基本的性能做出来就行,不要太过复杂。
这样做一是为了考虑每个人的接受能力不同,二是越复杂的电路元件用的就越多,元器件一多性价比就不高了。
3.还要保证设计电路的寿命和故障发生一次的频率。
4.在设计电路时,电路界面上的按键一定要精辟,因为按键多了人们就会搞不清楚,每个人的知识水平还是存在差距的。
下面有两种方案:
第一种方案:
方案一是具有输入/输出接口、RAM8155的芯片和具有速度变更能力的键盘电路,8155芯片有256个字节的数据存储器,2个八位,1个一位输入/输出口和一个14位计数器。
系统的硬件电路简图如图2.1所示。
图2.1系统硬件电路简图
在图2.1系统硬件电路简图中,键盘键入是用来设置报警的速度,当实际车速大于最大速度是,声光报警电路就会报警,霍尔传感器是用来产生方波的。
霍尔传感器的输出接口接51单片机的外部中断,轮子每转一圈就会产生一次INT中断请求,51单片机就会对这个零中断请求的次数进行累计,并且将一秒内的累计值转化成汽车的速度,送到显示区从而提供数据给显示程序。
计算的公式是V=d×60n×3.6km/h。
其中,51单片机的累计值是n,汽车的车轮周长是d.
在硬件电路图中,传感器的输出时由AT89C51的INTO口的输入保存在内部数据存储区中,8155芯片是AT89C51的外部扩展芯片,它的PB口是接发光数码管的,PA4-PA0是发光数码管的键盘竖线,PC0和PC1是键盘的横线,这样就组成了10个键盘的按键。
P2.6口在AT89C51中是用来接三极管放大器的从而驱动报警电路,P2.6口会一直输出101010101010这样重复的高低电平信号,控制报警电路报警。
报警电路只要输出256HZ和350HZ的声音每个0.73S时,就可以发出报警声从而提醒司机。
汽车上的最大速度是用键盘存储起来的。
51单片机检测传感器发出的信息,然后算出汽车的实际速度再送给LED显示器,当实际速度大于最大速度时,报警电路就会报警,报警电路的硬件电路如图2.2所示。
图2.2硬件电路图
方案二:
利用串行I/0的共阴极发光数码管显示器MAX7219和按键电路实现。
MAX7219是用来显示实际速度和设定速度的,当实际速度大于最大速度是,报警电路就会发出报警声,按键电路时用来设定报警的最大速度的。
系统的硬件电路简图和硬件电路图如图2.3和2.4所示。
图2.3硬件电路图
图2.4系统硬件电路图
2.1.2方案的比较及确定
对于方案一和方案二,方案一是采用的8155芯片,8155芯片的接线管脚很多,但是键盘电路比较复杂,而且只能显示实际速度,总体电路较为复杂;方案二电路采用的是MAX7219芯片,它是一个串行I/O的共阴极发光晶体管显示器,可以显示八位七段带有小数点的共阴极数码管,可以连在一起,连接只需3根线,而且速度的设定可以用多个按钮操作,并且可以实现最大速度的变更,所以硬件电路简单,操作方便。
对于本论文设计的汽车速度报警电路而言,设计的基础就是采用现代的工艺,经过计算机的处理科技,提高设计的精确度和稳定性,再扩展其性能,是报警器不仅可以精确的显示实际速度而且还要是操作简单化。
对于此,设计的方案如图2.5所示。
图2.5设计方案图
2.2超速报警器的总原理图
超速报警电路是将汽车传感器的实际车速送到传感器电路中,从而得到一个与汽车速度频率一样的信号,并把结果送到单片机中计数。
得出的数值与51单片机内部值相比较,如果比键盘输入的上限值还要大则显示汽车超速行驶,紧接着报警电路就会通过蜂鸣器进行报警。
该系统由电源电路、时钟电路、复位电路、速度显示电路、按键电路、键盘(设定报警车速值)、报警电路、霍尔传感器连接电路和控制单片机组成。
总原理图如图2.6所示。
电源电路
时钟电路
复位电路
报警电路
按键电路
霍尔传感器连接电路
显示电路
单片机
图2.6总原理图
2.3超速
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