安全带未系提示电路.docx

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安全带未系提示电路

轿车安全带未系提示电路设计

学生姓名:

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助理指导教师：

二Ｏ一七年五月

摘要

当车辆在紧急制动或高速行驶时发生碰撞时,巨大的惯性会使车内乘员与挡风玻璃盘造成对乘员的严重伤害。

安全带能将人约束在座位上，它的缓冲作用会抵消一大部分动能，大量减少乘员的受伤害程度.因为观点的滞后，很多人都怀着侥幸心理，以为在市内行车,时速不会太高,所以没什么时候能用得着安全带。

其实，当车仅以每小时4０公里的速度行驶产生碰撞时,人体前冲的力量就相当于从4层楼上扔下一袋50公斤重的水泥块,其冲力之大可想而知考察数据显示:

在一次可能招致死亡的车祸中,使用安全带可使车内人员生还的几率上升60%,发生正面撞车时,系了安全带可降低57％死亡率；侧面撞车时可降低死亡率44％;翻车时可降低死亡率80％。

所以为告诫意识不良或粗心大意的车主（乘客）。

本设计研讨了一种基于单片机技术的安全带未系提醒报警器。

该报警器以AT89C52单片机为控制处理器核心,外接速度传感器、安全带开关,可以提示机动车驾驶人员佩戴安全带安全行驶，同时能有效的抑制在出现剧烈碰撞的交通事故中，造成对人体的二次伤伤害,平时传感器输出低电平，当汽车启动后切未检测到安全带时出低电平变为高电平，此高电平输入单片机,作为单片机的外部触发信号处理，经单片机内部软件程序处理后,单片机输出控制信号，驱动声光报警电路开始报警.该报警器的最大特点就是使用户能够操作简单、易懂、灵活；且安装方便、智能性高、误报率低。

随着现代人安全意识的增强以及科学技术的快速发展，相信报警器必将在更广阔的的领域得到更深层次的应用。

即为乘员不系安全带发动机不能起动和自动报警灯亮、蜂鸣器响的强制系安全带的系统.

关键词自动报警灯亮,蜂鸣器响,安全带未系提示

摘要I

１绪论1

1。

1课题背景1

1.２课题要求1

1。

３安全带未系提示系统组成及工作原理１

1.３.1系统组成１

1．３．2系统工作原理2

2．1电路总体方案３

2。

2闪光报警４

２。

３鸣音报警5

2.4单片机概述5

2。

4．1ＳTC8９C５2单片机简介5

2。

4.2单片机最小系统7

２。

５复位电路8

2.7指示灯和报警电路9

3软件部分设计1０

3.1总体结构1０

3.2主程序10

3。

4蜂鸣器报警子程序12

4系统调试13

4．２使用Kｅil软件建立一个工程1３

4．３使用Dｅｂug进行调试17

4。

4硬件调试及调试中遇到的问题18

５　结论20

参考文献21

致谢２2

１绪论

1。

１课题背景

随着人们生活水平的逐步提高,汽车已成为很多家庭必不可少的出行交通工具。

在人们享受汽车带来便利生活的同时,因安全带未系而引发的碰撞问题日益突显。

当车辆在高速行驶时发生碰撞或紧急制动时，巨大的惯性会使车内乘员与方向盘、挡风玻璃等发生二次碰撞,从而造成对乘员的严重伤害。

安全带能将人束缚在座位上，它的缓冲作用会吸收大量动能，极大地减轻乘员的受伤害程度。

安全带未系提示报警器，当车启动时,安全带检测装置,车速传感器将检测的信号传输到主控制，控制器根据信号判断当前车辆是否处于行驶状态且有未乘系安全带，当车辆处于行驶状态且未系安全带时,安全带提示灯闪烁，蜂鸣器报警，从而提醒驾驶人员乘系安全带，主动减轻汽车碰撞给人体带来的伤害.

1。

2课题要求

安全带未系报警控制器要求实现如下功能：

安全带未系时具有声音及灯光报警功能,同时考虑车速；

当车速为<ｌ0Km／h时，安全带报警灯常亮，此声音报警；

当车速≥1０Ｋm／h，声光同步报警，声光同步报警3次，频率为0．5Ｈｚ,3次后，声音停止,报警灯常亮；在等待６0s后如速度仍≥10Km／h，且安全带未系，则开始下一个循环；安全带系好时，报警即刻解除.

1．3安全带未系提示系统组成及工作原理

１。

3。

1系统组成:

传感器、安全带卡扣／锁扣（可用开关代替）报警灯、电源、主控制器、蜂鸣器.

图１。

１连接图

系统工作原理：

当车启动时,安全带检测装置,车速传感器将检测的信号传输到主控制,控制器根据信号判断当前车辆是否处于行驶状态且有未乘系安全带，当车辆处于行驶状态且未系安全带时,安全带提示灯闪烁，蜂鸣器报警。

图1．2工作原理图

2　　硬件电路设计

２。

１电路总体方案

本设计包括硬件和软件设计两个部分。

模块划分为数据采集、报警提示模块，电路结构可划分为：

安全带传感器、报警器、单片机控制电路、LEＤ控制电路及相关的控制管理软件组成。

用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。

就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。

单片机应用系统也是有硬件和软件组成的。

硬件包括单片机、输入／输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。

单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。

驱动电路经控制信号放大并推动声光报警设备完成相应的动作。

图2。

1是电路总体框图,包括51单片机最小系统,安全带开关，速度传感器，报警指示灯报警,蜂鸣器，,电源电路。

图２。

１电路总体框图

2.2闪光报警

闪光报警时最简单，也是最常用的一种报警方式,单片机应用系统中的闪光报警就是在控制指示灯的程序中加入定时程序，按一定的时间间隔来交替点亮与熄灭指示灯。

闪光报警在硬件连接上也是非常简单,通常利用ＡT８９C52的Ｉ/O口直接驱动发光二极管实现。

电路中的发光二极管一般反向连接，其正端接5V，负端通过限流电阻与I/O口线相连。

限流电阻的阻值的选择要同时考虑发光二极管的驱动电流及I/O口的负载能力，一般可选择33０或360殴，如使某发光二极管点亮,则只需相应的输出口输出低电平.

由4个发光二极管接上电阻后连上单片的RＸD的引脚,外接VCＣ，当单片机的RXD引脚被置低电平后，发光二极管被点亮，起到报警作用。

下图所示为发光二极管报警电路。

图2.2闪光报警

2.3鸣音报警

鸣音报警的方式有两种,一种是单频音报警，另一种是音乐声报警。

如下图所示，用一个Sｐｅaker和三极管、电阻接到单片机的TＸD引脚上，构成声音报警电路，下图示为声音报警电路。

图２。

.３蜂鸣报警

2．4单片机概述

2。

4.１STC89C52单片机简介

ＳTC89Ｃ５2是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Fｌash存储器。

使用高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C５1　产品指令和引脚完全兼容。

片上Fｌaｓh允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器.在单芯片上，拥有灵巧的8位ＣPU　和在系统可编程Flaｓh，使得SＴＣ89C5２为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

STC89C5２具有以下标准功能:

８k字节Flａsh，25６字节RAM，32位Ｉ/Ｏ口线,看门狗定时器,２个数据指针,三个16位定时器/计数器，一个６向量２级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，SＴC89C52可降至0Hz　静态逻辑操作，支持２种软件可选择节电模式。

空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

这一模块以单片机为中心把程序代码烧进去然后外围接上复位电路、振荡电路、键盘控制、LEＤ显示电路、报警电路等子模块。

STＣ89C５2单片机在一块芯片中集成了CPU、RＡM、ROM、定时器/计数器、看门狗和多种功能的I/O　口设备的等，相当于一台计算机所需要的基本功能部件.ＳＴC８9C52的4个８位I/O口的功能说明如下:

（1）P0口:

P0　口是一个8位漏极开路的双向I／O口。

作为输出口,每位能驱动8个ＴTL逻辑电平。

对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。

当访问外部程序和数据存储器时,P０口也被作为低　8位地址／数据复用。

在这种模式下,P０具有内部上拉电阻.在flash编程时，P0口也用来接收指令字节;在程序校验时，输出指令字节.程序校验时，需要外部上拉电阻。

（2）P１口：

P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,ｐ1输出缓冲器能驱动４个TＴL　逻辑电平。

对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ＩIL）。

此外,P１.０和P1。

2　分别作定时器/计数器　2　的外部计数输入（P１．０/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1．1/T2EX）。

在ｆlasｈ编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。

（3）P２口：

P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I／O口,P2输出缓冲器能驱动4个TTＬ逻辑电平。

对P2端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。

在访问外部程序存储器或用　１6位地址读取外部数据存储器（例如执行ＭＯVX＠DＰTR）时，P2口送出高八位地址。

在这种应用中，Ｐ2口使用很强的内部上拉发送1。

在使用８位地址（如　MOVX＠RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2　锁存器的内容。

在ｆlasｈ　编程和校验时，P２口也接收高8　位地址字节和一些控制信号。

（4）P３口：

P3口是一个具有内部上拉电阻的８位双向Ｉ/O口，p2输出缓冲器能驱动４个ＴTL逻辑电平.对P3端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流（ＩＩＬ）。

在　fｌａsｈ编程和校验时，P3　口也接收一些控制信号。

P３　口亦作为AT89C52特殊功能（第二功能）使用.

2.４。

２单片机最小系统

要使单片机工作起来最基本的电路构成为单片机最小系统如图2．4所示

图2.4单片机最小系统

单片机最小系统包括单片机、复位电路、时钟电路构成.

STC89C５２单片机的工作电压范围：

4Ｖ－５。

5V，所以通常给单片机外界５V直流电源。

连接方式为单片机中的40脚ＶCC接正极5V，而２0脚ＶＳS接电源地端.

复位电路就是确定单片机的工作起始状态，完成单片机的启动过程.单片机接通电源时产生复位信号，完成单片机启动确定单片机起始工作状态。

当单片机系统在运行中，受到外界环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行.一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后，在REＳEＴ端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。

本设计采用的是外部手动按键复位电路，需要接上上拉电阻来提高输出高电平的值.

时钟电路好比单片机的心脏,它控制着单片机的工作节奏。

时钟电路就是振荡电路，是向单片机提供一个正弦波信号作为基准，决定单片机的执行速度.XTAＬ１和ＸＴAL2分别为反向放大器的输入和输出,该反向放大器可以配置为片内振荡器。

如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。

因为一个机器周期含有6个状态周期，而每个状态周期为２个振荡周期，所以一个机器周期共有１2个振荡周期，如果外接石英晶体振荡器的振荡频率为１２MHZ,一个振荡周期为1/１2uｓ。

2.5复位电路

为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的基本功能是：

系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。

为可靠起见，电源稳定后还要经一定的延迟才撤销复位，以防电源开关或电源插头分－合过程中引起的抖动而影响复位。

当单片机的复位引脚出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。

如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。

所以复位引脚