一种基于嵌入式的汽车超速报警与限速控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于嵌入式的汽车超速报警与限速控制装置，属于机动车安全领域。本发明专利技术包括霍尔传感器、信号接收电路、单片机控制模块、按键电路、汽车蓄电池、汽车导航、报警装置、定时器、显示电路、限速装置；所述霍尔传感器安装在汽车曲轴前端并与信号接收电路连接，信号接收电路与单片机控制模块连接，单片机控制模块分别与按键电路、汽车蓄电池、汽车导航、报警装置、定时器、显示电路连接，汽车蓄电池分别与霍尔传感器、单片机控制模块、显示电路连接，报警装置与定时器连接，定时器与限速装置连接。本发明专利技术结构简单、成本低廉、可以智能识别路段的速度信息以做到超速时及时报警。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于嵌入式的汽车超速报警与限速控制装置，属于机动车安全领域。
技术介绍
随着我国经济的飞速发展，人们的生活水平也在不断地提高，私家车已经走进了千家万户，成为了人们出行的主要工具，然而在高速路段上，大多数私家车司机，由于对汽车的掌握程度不是特别好，车辆往往根据自己的喜好随意提速、超速行驶，使其稳定性与安全性大大降低。一旦出现紧急情况，往往会导致车毁人亡的重大交通事故的发生。这种高速路汽车超速报警及智能限速装置，可以在驾驶员超速行驶时提供及时的声光报警，提示司机已经超越安全行驶时速，并且启动限速装置，智能减小油量的输送，从而限制车辆的行驶时速。本专利技术的结构简单、操作灵活、成本低廉、环保耐用、报警灵敏，在汽车超速行驶时，可以有效提醒司机并控制车速，使驾驶员安全行驶。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于嵌入式的汽车超速报警与限速控制装置，以用来解决高速路段的汽车超速问题。本专利技术的技术方案是：一种基于嵌入式的汽车超速报警与限速控制装置，包括霍尔传感器2、信号接收电路3、单片机控制模块4、按键电路5、汽车蓄电池6、汽车导航7、报警装置8、定时器9、显示电路10、限速装置11；所述霍尔传感器2安装在汽车曲轴前端1并与信号接收电路3连接，信号接收电路3与单片机控制模块4连接，单片机控制模块4分别与按键电路5、汽车蓄电池6、汽车导航7、报警装置8、定时器9、显示电路10连接，汽车蓄电池6分别与霍尔传感器2、单片机控制模块4、显示电路10连接，报警装置8与定时器9连接，定时器9与限速装置11连接。所述限速装置11包括：电子节气门控制装置12、节气门位置传感器13、节气门14、步进电机15、节气门控制螺旋杆23；其中，定时器9与电子节气门控制装置12相连接，电子节气门控制装置12与步进电机15相连接，步进电机15与节气门控制螺旋杆23相连接，节气门控制螺旋杆23与节气门14相连接，节气门14与节气门位置传感器13相连接，节气门位置传感器13分别与电子节气门控制装置12、步进电机15连接。所述霍尔传感器2包括：电感线圈16、传动轴17、永磁铁18、震荡弹簧19、软铁20、硅霍尔片21、信号传输线22；其中，电感线圈16固定在永磁铁18的底部，传动轴17与永磁铁18相连接，震荡弹簧19一端与软铁20连接，震荡弹簧19另一端固定在传感器内部，硅霍尔片21与信号传输线22连接。所述信号接收电路3包括：稳压器、运算放大器Op1、Op2、Op3、Op4，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21，电容C1、C2，二极管D1、D2，三极管Q1，施密特触发器芯片CD40160；其中，电阻R1与稳压器相连接，接到霍尔传感器5的硅霍尔片21上，霍尔传感器2的信号输出线22与电阻R2、R3连接，运算放大器Op1正极与电阻R2相连接，电容C1一端接到运算放大器Op1的输出端，电容C1另一端接到运算放大器Op1的负极，电阻R4一端接到Op1的输出端，电阻R4另一端接到运算放大器Op1的负极，电阻R3接到运算放大器Op2的正极，电容C2一端接到运算放大器Op2的输出端，电容C2另一端接到Op2的负极，电阻R6一端接到运算放大器Op2的输出端，电阻R6另一端接到运算放大器Op2的负极，电阻R4、R5、R6、R7串联接到了可变电阻R9上，电阻R8、R9、R10串联在一起，电阻R11、R12与电阻R9并联，同时R11，R12串联接地，电阻R13接到运算放大器Op3的正极，电阻R16接在运算放大器Op3的负极并接地，电阻R14、R15分别接在运算放大器Op3的输出端与正极之间，二极管D1阳极接到运算放大器Op3的输出端，二极管D1阴极接到运算放大器Op3的正极，二极管D2的阳极接电阻R17，二极管D2阴极接运算放大器Op3的输出端，电阻R17接到运算放大器Op4的正极，电阻R18接到运算放大器Op4的正极和输出端之间，施密特触发器芯片CD40160接到运算放大器Op4的输出端，电阻R20一端接到施密特触发器芯片CD40160的输出端，电阻R20另一端接到三极管Q1的基极，电阻R21接到三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极接地。所述显示电路10包括芯片MAX7219，8位共阴极LED数码管，电阻R22、R23，电容C3；其中，芯片MAX7219的管脚12与电阻R22相连接并接地，管脚18与电容C3的一端相连接，C3的另一端与可变电阻R23相连接，并接入5V电压，管脚2、3、5、6、7、9、10、11、14、15、16、17、20、21、22、23，分别与8位共阴极LED数码管的相应段相连接。所述单片机控制模块3包括芯片AT89C52，电阻R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34，电容C4、C5、C6，晶振Y1，所述定时器9包括：芯片74LS138，三极管Q3、Q4，电阻R35、R36，两个8位数码管；所述按键电路5包括：按键K1、K2、K3、K4、K5；所述报警装置8包括：灯1、灯2，三极管Q2，扬声器；其中，芯片AT89C52的管脚18，19之间接入晶振Y1，电容C4、C5分别接入管脚19、18并且两电容串联接地，芯片AT89C52的管脚9接电容C6，电阻R24与电容C6并联，按键K1接到电容C6与电阻R24之间，电阻R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32分别与芯片AT89C53的管脚P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7连接，同时与8位数码管连接，三极管Q3、Q4的集电极分别与两个8位数码管连接，电阻R35、R36分别与三极管Q3、Q4的基极相连接，三极管Q3、Q4的发射极短接接入+5V的电源，电阻R35、R36与芯片74LS138的管脚14、15连接，芯片74LS138的管脚3接地，管脚2接限速装置11，芯片AT89C52的管脚P2.4、P2.5、P2.6、P2.7分别与按键K2、K3、K4、K5连接，按键K2、K3、K4、K5一端短接接地，芯片AT89C52的管脚P2.7接电阻R33，电阻R33与三极管Q2的基极连接，电阻R34与三极管Q2的集电极相连接，三极管Q2的发射极与扬声器的一端连接，扬声器的另一端接地，芯片AT89C52的管脚P1.6、P1.7分别接灯1、灯2的一端，灯1、灯2的另一端接地。所述节气门14为球形节气门。本专利技术的工作原理是：将霍尔传感器2安装在汽车曲轴前端1上进行测速，霍尔传感器2内部的永磁体18安装在传动轴17上，通过汽车的电机轴的转动带动转动轴17，同时使得永磁体18转动，固定在传感器内部的电感线圈16与转动的永磁体18作用形成电磁场，软铁20与震荡弹簧19相连接并且做震荡运动，水平切割磁感线使其产生电磁变化，电压通过电阻R1输入到稳压器当中，经过稳压后的电信号加在硅霍尔片21两端，硅霍尔片21同时接收磁感信号的变化加载到电压信号中通过信号传输线22本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于嵌入式的汽车超速报警与限速控制装置，其特征在于：包括霍尔传感器（2）、信号接收电路（3）、单片机控制模块（4）、按键电路（5）、汽车蓄电池（6）、汽车导航（7）、报警装置（8）、定时器（9）、显示电路（10）、限速装置（11）；所述霍尔传感器（2）安装在汽车曲轴前端（1）并与信号接收电路（3）连接，信号接收电路（3）与单片机控制模块（4）连接，单片机控制模块（4）分别与按键电路（5）、汽车蓄电池（6）、汽车导航（7）、报警装置（8）、定时器（9）、显示电路（10）连接，汽车蓄电池（6）分别与霍尔传感器（2）、单片机控制模块（4）、显示电路（10）连接，报警装置（8）与定时器（9）连接，定时器（9）与限速装置（11）连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌入式的汽车超速报警与限速控制装置，其特征在于：包括霍尔传感器（2）、信号接收电路（3）、单片机控制模块（4）、按键电路（5）、汽车蓄电池（6）、汽车导航（7）、报警装置（8）、定时器（9）、显示电路（10）、限速装置（11）；
所述霍尔传感器（2）安装在汽车曲轴前端（1）并与信号接收电路（3）连接，信号接收电路（3）与单片机控制模块（4）连接，单片机控制模块（4）分别与按键电路（5）、汽车蓄电池（6）、汽车导航（7）、报警装置（8）、定时器（9）、显示电路（10）连接，汽车蓄电池（6）分别与霍尔传感器（2）、单片机控制模块（4）、显示电路（10）连接，报警装置（8）与定时器（9）连接，定时器（9）与限速装置（11）连接。
2.根据权利要求1所述的基于嵌入式的汽车超速报警与限速控制装置，其特征在于：所述限速装置（11）包括：电子节气门控制装置（12）、节气门位置传感器（13）、节气门（14）、步进电机（15）、节气门控制螺旋杆（23）；其中，定时器（9）与电子节气门控制装置（12）相连接，电子节气门控制装置（12）与步进电机（15）相连接，步进电机（15）与节气门控制螺旋杆（23）相连接，节气门控制螺旋杆（23）与节气门（14）相连接，节气门（14）与节气门位置传感器（13）相连接，节气门位置传感器（13）分别与电子节气门控制装置（12）、步进电机（15）连接。
3.根据权利要求1所述的基于嵌入式的汽车超速报警与限速控制装置，其特征在于：所述霍尔传感器（2）包括：电感线圈（16）、传动轴（17）、永磁铁（18）、震荡弹簧（19）、软铁（20）、硅霍尔片（21）、信号传输线（22）；其中，电感线圈（16）固定在永磁铁（18）的底部，传动轴（17）与永磁铁（18）相连接，震荡弹簧（19）一端与软铁（20）连接，震荡弹簧（19）另一端固定在传感器内部，硅霍尔片（21）与信号传输线（22）连接。
4.根据权利要求1所述的基于嵌入式的汽车超速报警与限速控制装置，其特征在于：所述信号接收电路（3）包括：稳压器、运算放大器Op1、Op2、Op3、Op4，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21，电容C1、C2，二极管D1、D2，三极管Q1，施密特触发器芯片CD40160；其中，电阻R1与稳压器相连接，接到霍尔传感器（5）的硅霍尔片（21）上，霍尔传感器（2）的信号输出线（22）与电阻R2、R3连接，运算放大器Op1正极与电阻R2相连接，电容C1一端接到运算放大器Op1的输出端，电容C1另一端接到运算放大器Op1的负极，电阻R4一端接到Op1的输出端，电阻R4另一端接到运算放大器Op1的负极，电阻R3接到运算放大器Op2的正极，电容C2一端接到运算放大器Op2的输出端，电容C2另一端接到Op2的负极，电阻R6一端接到运算放大器Op2的输出端，电阻R6另一端接到运算放大器Op2的负极，电阻R4、R5、R6、R7串联接到了可变电阻R9上，电阻R8、R9、R10串联在一起，电阻R11、R12与电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：范洪博，史舒鹏，张晶，宋明，汤守国，潘盛旻，孙俊，李润鑫，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53