小车速度测量控制系统设计详解
汽车车速检测系统设计
1.2 车速检测系统的发展前景
随着汽车技术和电子计算机技术的发展以及现代先进制造技术、电子技术和计算机技术在现代汽车上的广泛应用，现代汽车的机构日趋复杂，各种功能装置也不断增多，各种信息不断增加，汽车车速已经成为汽车信息中心。新的技术快速发展，促使各生产商家积极进行新型汽车车速仪表的研究开发和大量生产。以往的车速检测一般都是软轴转动带动的误差大且不易实现，因此霍尔传感器的出现与发展，很快的应用于各种测速系统中，而且已有较成熟的技术在系统的设计和应用中可供参考。本次设计的汽车测速检测系统具有实时检测显示速度功能，当超速时还具有自报警功能，而且可以通过手动看里程。本次设计的汽车测速检测系统就是利用霍尔传感器进行测速，其结构简单、测速准确、稳定性高、使用寿命长具有良好的发展前景。
摘要……………………………………………………………………………………………1
关键词…………………………………………………………………………………………1
Abstract………………………………………………………………………………………1
Key words……………………………………………………………………………………1
附录A…………………………………………………………………………………………21
附录B…………………………………………………………………………………………22
致谢…………………………………………………………………………………………29
汽车车速检测系统设计
摘要;本次论文设计的是以AT89C51为核心，使用霍尔传感器CS3020测速，并于数码管上显示，当超速时具有语音警报功能的车速检测系统。论文简单的介绍了霍尔元件的原理及应用，AT89C51单片机在系统中应用，分析了系统部分的硬件和软件的实现以及个单元硬件模块的选择。该系统采用霍尔元件非接触式车速传感器代替软轴传动，使车速表的安装位置不受距离的限制。该系统安装简单显示直观且价格便宜，因此具有良好的发展前景和市场价值。
基于单片机的汽车速度测量系统设计说明
专业技能实训报告题目基于单片机的汽车速度测量系统设计学院信息科学与工程学院__________专业________________ 通信工程 ____________班级_______________ 通信0902 __________学生__________________ 彭元 ______________学号20091221 _________________指导教师__________________________________二◦一二年一月三日1前言 (2)2总体设计 (3)2.1 设计方案 (3)22主要容 (3)3单片机速度测量系统 (4)3.1单片机速度测量原理 (4)3.2单片机速度测量系统结构框图 (4)4 系统硬件设计 (5)4.1传感器的选用 (5)4.1.1 霍尔传感器的基本工作原理 (5)4.1.2 CS3020 霍尔传感器 (6)4.1.3 霍尔传感器的硬件连接 (7)4.2 MCU控制系统设计 (8)4.2.1 CPU 的选用 (8)4.2.2 AT89S51 主要特性和引脚说明 (8)4.2.3 MCU 最小系统设计 (10)4.3 LED数码管显示器 (11)4.4 单片机测速系统总原理图 (11)5系统软件设计 (12)5.1 程序流程图 (12)5.2 程序功能 (14)结语 (15)参考文献 (16)附录 (16)1前言随着信息技术的不断发展，单片机在测量系统中得到了广泛的应用。
速度是一个系统经常需要测量、控制和保持的量。
速度的测量方法有许多种，但在不同的应用环境下，相应的测量方法有它自己的特点和误差。
因此对单片机速度测量系统的研究有着重要的目的和意义。
本设计采用AT89S51单片机作为主要控制核心，应用霍尔传感感器采集信号，经过单片机定时计数并运用一个算法测量出汽车行驶速度，最终用4位位的在以上建的系统的基础上LED数码管显示其测量结果，具有较高的实用价值。
智能小车速度测量控制系统设计
智能小车速度测量控制系统设计1.引言在现代工业和交通领域，智能小车被广泛应用于自动化物流、智能仓储以及移动机器人等场景。
为了保证智能小车的正常运行和安全性，速度测量和控制是至关重要的一环。
本文将重点介绍智能小车速度测量控制系统的设计原则和实现方法。
2.设计原则2.1精度和稳定性智能小车速度的精确测量和控制是保证小车运行安全和稳定的基础。
因此，在设计速度测量控制系统时，应优先考虑精度和稳定性的要求。
为了提高精度，可以采用高精度的传感器来测量小车的实时速度；为了提高稳定性，可以采用滤波算法对速度信号进行平滑处理。
2.2实时性和响应性智能小车的速度测量和控制必须具备良好的实时性和响应性。
实时性是指系统能够及时获得小车的速度信息，响应性是指系统能够迅速对速度变化作出调整。
在设计时，可以采用高频率的采样和控制周期来提高实时性和响应性。
2.3可扩展性和灵活性智能小车的需求和环境可能发生变化，因此，速度测量控制系统必须具备良好的可扩展性和灵活性。
可扩展性是指系统能够方便地扩展和添加新的功能；灵活性是指系统能够适应不同的小车和场景。
在设计时，可以采用模块化和接口化的设计方法，并使用可编程的控制器，以便系统可以方便地进行功能升级和扩展。
3.系统组成3.1速度传感器智能小车的速度测量需要使用速度传感器。
常用的速度传感器包括编码器和激光测距仪。
编码器可以通过检测轮轴的旋转来测量速度，激光测距仪可以通过测量激光到达和返回的时间来计算速度。
在选择速度传感器时，需要根据具体的应用场景和要求来确定。
3.2控制器智能小车的速度控制可以使用PID控制器或者模糊控制器。
PID控制器是一种经典的控制方法，通过调节比例、积分和微分参数来实现控制；模糊控制器则是一种基于模糊逻辑的控制方法，通过对输入和输出之间的关系进行模糊化和解模糊化来实现控制。
在选择控制器时，需要根据系统要求和控制效果来确定。
3.3控制算法智能小车的速度控制需要使用合适的控制算法。
路程(速度)检测系统的设计与分析
五、相关设计成果展示
展示完毕 希望大家多多参与讨论
一起努力做出我们自己的
分类：
（1）光反射式
采用反射式红外器件。在车轮轮辐面板 上均匀画出黑底白线或白底黑线，通过 正对线条的反射式红外器件，产生脉冲。 通过对脉冲的计数测速。 主要应用：除转速测量、光电鼠标等 常见应用，还可用于智能车中的中的循 迹、避障。
（2）光对射式
采用对射式红外传感器。在轮辐面板上均匀刻出 孔，在轮子两侧固定相对的红外发射、接收器件。 在过孔处接收器可以接收到信号。从而轮子转动 时可以产生连续脉冲信号，通过对脉冲的计数进 行车速测量。 应用：测速、测距、光电开关等。
感器的结构简单，形式灵活多样，因此,光电式传感器在检测和控制中应 用非常广泛。
光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光 信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。 优点：检测距离长、对检测物体的限制少、响应时间短、分辨率高等。 缺点：精度受到光电管体积的限制。
3、方案三：光电编码器
光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲 或数字量的传感器。这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和 光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形 孔。由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转， 经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算 每秒光电编码器输ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。此外，为判断 旋转方向，码盘还可提供相位相差90度的两路脉冲信号。
优点：获取信息准确，精度高，搭建容易。 劣势：增加后轮负载；光电编码器体积较大，导致车重增加。 分类：根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据 其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
智能小车测速毕业设计
智能小车测速毕业设计智能小车测速毕业设计引言在现代社会中，交通安全一直是人们关注的焦点。
随着汽车数量的不断增加，超速行驶成为了一个常见的交通违法行为。
为了提高交通安全，许多科技公司和研究机构致力于开发智能测速系统。
本文将介绍一个基于智能小车的测速毕业设计，该设计旨在通过运用先进的技术手段来提高交通安全。
设计背景超速行驶是导致交通事故的主要原因之一。
传统的测速设备通常是固定在道路上的测速摄像头或雷达测速仪。
然而，这些设备存在一些局限性，比如无法移动到不同的地点进行测速，也无法进行实时监控。
为了解决这些问题，本设计采用了智能小车作为测速设备，以提高测速的灵活性和准确性。
设计原理智能小车测速系统由三个主要部分组成：车辆检测模块、图像处理模块和数据分析模块。
车辆检测模块使用激光雷达和摄像头来实时检测道路上的车辆。
激光雷达可以精确地测量车辆的距离和速度，而摄像头可以捕捉车辆的图像。
这两个设备共同工作，可以准确地识别车辆并获取相关数据。
图像处理模块负责处理摄像头捕捉到的图像。
通过图像处理算法，可以提取出车辆的特征，比如车辆的颜色、形状和大小。
这些特征可以帮助识别车辆的类型和品牌，从而为后续的数据分析提供更多的信息。
数据分析模块是整个系统的核心部分。
通过对车辆的距离、速度和特征进行分析，可以判断车辆是否超速。
如果车辆超速，系统将自动记录相关数据，并通过无线网络传输到后台服务器进行进一步处理。
设计实施在实施该设计时，需要选择合适的硬件设备和软件工具。
对于车辆检测模块，可以选择市面上已有的激光雷达和摄像头产品，并与自行设计的电路板相结合。
图像处理模块可以使用计算机视觉领域常用的图像处理软件，比如OpenCV。
数据分析模块则需要开发相应的算法和软件来实现数据的处理和传输。
为了测试设计的可行性和准确性，可以选择一个合适的道路进行实地测试。
在测试过程中，需要记录车辆的距离、速度和特征，并与传统的测速设备进行对比。
通过对比实验结果，可以评估智能小车测速系统的性能和优劣之处。
自主驾驶小车速度检测系统设计
（ｃ ｏ ｌ ｆ ｏ ｉ ｉ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｗｕ ａ ｎｖ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｗ ｕ ａ ４ ０ ６ ，ｈｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｇｓ ｃ Ｅ ｇｎ ｅｉ ， ｈ ｎＵ ｉ ｓｔ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ， ｈ ｎ ３ ０ ３Ｃ ｉ Ｌ ｔｓ ｎ ｅ ｙ Ｔ ａ
［ Ａｂｓｒ ｃ ］Ｔ ｅｅ ｒｅ ｃ ｆｓｌ ｄ ｉｉｇｃｒ ｎ ｅ ｐｅｄｉｉｇｓａ ｉ ｔ ｅ ｕｒｍｅ ｔ ｏ ｏ ｔ ｕ ｕ ｒｖ ｍｅ ｔ ｔａ ｔ ｈ ｍｅｇ ｎ ｅｏ ｆ ｒ ｎ ａｓ ｄｐ ｏ ｌ ｒ ｎ ｔｂｌｙｒｑ ｉ ｅ－ ｖ ａ ｖ ｉ ｅ ｎｓｆｒｃ ｎｉ ｏ ｓｍｐ ｏ ｅ ｎ， ｎ ｉ
【 ｙｗｏ ｄｓ ｅｆｄｉｉｇｃ ； ｐ ｅ ｅｅｔｏ ｙ ｔｍ； ｅ ｓｒ Ｋｅ ｒ 】ｓｌ ｒ ｎ ａ ｓ ｅ ｄｄ ｔｃｉｎｓ ｓｅ ｓｎ ｏ － ｖ ｒ
１ 前 言
２３ 数 码 管 ．
传感器是一种检测装置 ，能感受到被测量的信息 ，并能将
检 测 感 受 到 的信 息 ， 一 定 规律 变 换 成 电信 号 或 其他 所 需 形 式 按 的信 息 输 出 。在 自动化 生产 过程 中 ，需 要 用到 各 种传 感 器 来监 视 和 控 制 生产 过 程 中 的各 个参 数 ，现 代 化 生 产 不能 失 去它 … 。
度 检 测 ， 因此 设 计 一 个 速 度 检 测 的 系统 。 该 系统 主 要 有 单 片 机 、 传 感 器 和 数 码 管 三 大部 件 ，由硬 件 电路 设 计 和软 件
设 计 组 成 ．这 些设 计 最 终 实现 自主 驾驶 小 车速 度 的检 测 。 【 关键 词 】 自主 驾 驶 小车 ；测 速 系统 ；传 感 器
ｗｈｉｈ ｍ ａ Ｓ ｎ ｅ ｏ ｔ ｓ ｈｅ ｓ ｅ ｆ ｓ ｌ－ ｉ ｎｇ ｖｅ ｉ ｌ ｃ ｋｅ Ｕ ｅ ｄ ｔ ｅ ｔｔ ｐｅ ｄ ｏ ｅｆｄｒｖｉ ｈ ｃｅ，Ｓ ｅ ｄ ｉ ｐｅ ｄ ｄ ｔｃ ｉ ｙ ｔｍ ．Ｔｈｅ ｓ ｔ ｍ ａｎｌ Ｏ ｗ ｅｓｇｎ ａ ｓ ｅ ｅｅ ｔｏｎ ｓ ｓｅ ｙｓｅ ｍ ｉ ｙ ｃ ｎｔｉ ｓ ｓｎｇｌ— ｈｐ，ｓ ｎ ｏｒ ｎｄ ｄｉｉａ ，ａ ｔｉ ｏ ｍ ｅ ｒ ｗａ ｅ ｄｅ ｉ ｎｄ ｓ ｔ ａ ｅｄｅ ｉ ｎ，ａ ｄ ｕｌｉ ａ ｅｙ ｔｄｅｅ ｔ ｏ ａｎ ｉ ｅｃ ｉ ｅ ｓ ｓａ ｇ ｔｌ ｎｄ ｉ ｓｆ ｒ ｄ ｂｙ ｈａ ｄ ｒ ｓｇｎ ａ ｏｆｗ ｒ ｓｇ ｎ ｔｍ ｔ ｌ ｉ ｔｃ ｓ ｔ ｐｅ ｄ ｏ ｅｆｄｒｖｉ ａ． ｈｅｓ ｅ ｆｓ ｌ－ ｉ ｎｇ ｃ ｒ
基于单片机的智能小车速度控制设计
基于单片机的智能小车速度控制设计一、本文概述随着科技的飞速发展，智能化、自动化已成为现代工业和生活的重要趋势。
智能小车作为这一趋势的代表之一，其研究与应用日益受到人们的关注。
智能小车在无人驾驶、物流配送、智能巡检等领域具有广泛的应用前景。
而速度控制作为智能小车运行过程中的关键环节，其设计的优劣直接影响到小车的性能与稳定性。
因此，本文旨在探讨基于单片机的智能小车速度控制设计，以期为智能小车的实际应用提供有益的参考。
本文将首先介绍智能小车速度控制的重要性及其研究背景，阐述基于单片机的速度控制设计的基本原理与优势。
接着，文章将详细分析智能小车速度控制系统的硬件组成和软件设计，包括单片机的选型、电机驱动电路的设计、速度传感器的选择以及控制算法的实现等。
在此基础上，文章还将探讨如何通过优化算法和硬件配置来提高智能小车的速度控制精度和稳定性。
文章将总结基于单片机的智能小车速度控制设计的实际应用效果，展望未来的发展趋势与挑战。
通过本文的研究，我们期望能够为智能小车的速度控制设计提供一种新的思路和方法，推动智能小车技术的进一步发展，为智能交通和智能化生活贡献一份力量。
二、智能小车速度控制的意义和现有技术智能小车的速度控制是现代智能车辆技术中的关键组成部分。
它对于提高小车的行驶安全性、提升运输效率以及实现无人驾驶等先进功能具有极其重要的意义。
精确的速度控制能够确保小车在复杂多变的环境中保持稳定，避免因速度过快或过慢导致的碰撞或延误。
通过速度控制，智能小车可以在不同路况和交通条件下实现自适应调整，提高行驶效率。
速度控制还是实现智能小车高级功能如自动巡航、自动避障等的基础，对于推动智能车辆技术的发展具有重要意义。
目前，智能小车的速度控制技术主要依赖于电子控制单元（ECU）和传感器技术。
ECU通过接收来自各种传感器的信号，如轮速传感器、加速度传感器等，实现对小车速度的精确控制。
同时，随着微处理器技术的发展，越来越多的智能小车开始采用基于单片机的控制系统，这种系统具有集成度高、成本低、可靠性强的优点。
车速检测系统课程设计说明书
交通与汽车工程学院课程设计说明书课程名称: 微机测控系统课程设计课程代码: 6010339题目: 车速检测系统年级/专业/班:2012级/车辆工程/汽电12（3）-1学生姓名: 邓东方学号: 3320120393102开始时间:2014年12月29日完成时间:2015年01月23日课程设计成绩：指导教师签名：年月日目录摘要 (2)1 引言 (3)1.1 汽车检测技术的发展情况 (3)1.2 国内汽车综合性能检测技术的发展方向 (3)1.3 任务与分析 (4)2 车速检测系统方案设计 (5)2.1 系统设计方案 (5)2.2 系统总体框图 (5)3 车速检测系统硬件电路设计 (6)4 车速检测系统软件设计 (10)4.1 系统软件分析 (10)5 系统调试过程 (12)结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录1：程序 (18)附录2：电路硬件图 (22)摘要本课程设计是基于AT89C1单片机为控制核心的车速检测系统。
在硬件电路部分，此设计的采用AT89C51单片机、输入脉冲电路、时钟电路、信号处理电路、和复位电路、光电传感器。
本设计先测量出光电传感器的电信号，然后通过单片机对所测出的信号在规定范围内进行判断，并通过LED显示车速数值。
关键词:AT89C51单片机车速检测脉冲输入 LED显示1 引言1.1 汽车检测技术的发展情况随着科技的进步，作为代步工具的汽车从简单的机械合成产品逐渐发展成集智能电子机械高度结合的地步。
这不仅仅代表增加了汽车的附加功能，而且更巩固了一些传统的机械技术参数，比如舒适性、操作稳定性、安全性。
而随着电子技术的高速发展，我相信在不久的未来汽车会更向我们现在处于概念的设想成为现实。
同时紧跟着汽车制造的检测技术也实现了从无到有，一步步发展到现在这么先进，利用各种检测技术便能很好的检测出汽车的各个性能。
特别是利用微机为中心的检测系统，不仅服务于汽车，也独立出来应用到生活的各个方面。
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（2012 届）
题 目 智能小车速度测量控制系统设计 学 院 信息工程学院 专 业 电气自动化技术 班级 学号 姓名 指导教师
2012 年 5 月 17 日
目录
摘要............................................................................................................................................1 英文摘要....................................................................................................................................1 引言............................................................................................................................................2 1 方案设计与论证..................................................................................................................3
智能小车速度测量控制系统设计
信息工程学院电气自动化专业
摘要: 智能小车以 STC12C5410AD 单片机为控制核心，L298 芯片作为双电机驱动模块， 由单片机输出 PWM 控制电机转速，通过光电编码器检测脉冲并将信号送入单片机来测 量电机的转速与距离，通过 1602 液晶来显示小车的速度。本文介绍了该小车的的主控、 电机驱动、电源、显示模块等硬件模块和小车的运动控制速度测量与显示的软件设计。 关键词：STC12C5410AD 1602LCD PWM 光电编码器
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Hale Waihona Puke 引言 近年来，随着我国经济建设的高速发展，机动车辆拥有量也在急剧增长，交通事
故也日益增多，车辆超速成为了越来越严重的问题。而我国生产的汽车、摩托车电机 转速测量系统大多使用动圈式模拟测速。这种测量系统存在精度差、过载能力弱等缺 点。
本系统是以 STC12C5410AD 单片机为控制核心，通过 L298 芯片控制电机转速，用 光电编码器来检测脉冲再将信号送入单片机来测量电机的转速并使用 1602 液晶来显 示小车的速度。
方案一： 选用一片 CPLD（如 EPM7128LC84-15）作为系统的核心部件，实现控制与处理的功 能。CPLD 具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等优点，可利用 VHDL 语言 进行编写开发。但 CPLD 在控制上较单片机有较大的劣势。同时，CPLD 的处理速度非 常快，而小车的行进速度不可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高，在 这一点上，MCU 就已经可以胜任了。若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必 要增加的难题。为此，我们不采用该种方案，进而提出了第二种设想。 方案二： 采用单片机作为整个系统的核心，用其控制行进中的小车，以实现其既定的性能 指标。充分分析我们的系统，其关键在于实现小车的运动控制，而在这一点上，单片 机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来，单片机就可以充分发 挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此， 这种方案是一种较为理想的方案。 针对本设计特点——多开关量输入的复杂程序控制系统，需要擅长处理多开关量 的标准单片机，在综合考虑了传感器、两部电机的驱动等诸多因素后，我们决定采用 STC12C5410AD 单片机，充分利用单片机的资源。 1.2 电机驱动模块 方案一： 采用继电器对电动机的开或关进行控制,通过开关的切换对小车的速度进行调整， 此方案的优点是电路较为简单,缺点是继电器的响应时间慢,易损坏,寿命较短,可靠性 不高。 方案二： 采用由集成了双极性管组成的 H 桥电路芯片 L298N。用单片机控制晶体管使之工
Intelligent Vehicle Speed Measurement Control System Design
Abstract: Car STC12C5410AD single chip microcomputer intelligent to as control core, L298 chip as double motor driver module, output by single-chip microcomputer control PWM motor speed, through the photoelectric encoder and will signal detection pulse to single chip microcomputer to measure motor speed and distance, through 1602 LCD to display the speed of the car. This paper introduces the main control of the car, motor drive, power supply, display module and other hardware module and a car movement control speed measurement and display software design. Keywords: STC12C5410AD 1602LCD PWM Photoelectric encoder
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1 方案设计与论证 根据要求，确定如下方案：整个小车系统主要由三轮结构小车、供电电源电路、
测速电路、电机驱动电路以及显示电路组成。这种方案能实现对电动车的运动状态进 行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。 1.1 主控系统
根据设计要求，我认为此设计属于多输入量的复杂程序控制问题。据此，拟定了 以下两种方案并进行了综合的比较论证，具体如下：
1.1 主控系统..................................................................................................................3 1.2 电机驱动模块..........................................................................................................3 1.3 测速模块..................................................................................................................4 1.4 显示模块..................................................................................................................4 2 系统的硬件电路..................................................................................................................4 2.1 总体设计..................................................................................................................4 2.2 单片机控制系统设计..............................................................................................5 2.3 电机驱动电路设计..................................................................................................6 2.4 LCD 显示电路设计...................................................................................................7 2.5 键盘电路设计..........................................................................................................8 2.6 测速电路设计..........................................................................................................8 2.7 电源电路设计..........................................................................................................8 3 系统软件设计......................................................................................................................9 3.1 测速程序................................................................................................................10 3.2 显示程序................................................................................................................10 4 调试....................................................................................................................................12 结论与谢辞..............................................................................................................................13 参考文献..................................................................................................................................14 附件 1．程序清单...................................................................................................................15 附件 2．整体原理图...............................................................................................................23