毕业设计基于单片机高速公路车辆智能检测、显示系统设计102011339张思雨机械工程系学生姓名：学号：机械设计制造及其自动化系部：田静专业：指导教师：二零一四年 六 月诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日基于单片机高速公路车辆智能检测、显示系统设计摘要：我们为了使得司机重视交通违章的危害，通过单片机技术在高速公路出入口实现对车辆的车牌号的违章行为的智能检测及违章情况的显示，使得违法车辆所有人看到自己车辆的违法信息后及时处理。本文详细介绍了车辆智能检测系统的方案设计、硬件选择、软件编程，该系统以单片机AT89C51芯片为核心，实现了对车辆检测全过程的自动控制。关键词：道路交通违章，单片机，车牌号，智能检测Based on monolithic integrated circuithighway vehicles intelligence examination,display system designAbstract:In order to enable the driver to take traffic citation the harm, displayintelligentdetectionandviolationbyviolationsofMCUtechnologytorealizethelicenseplatenumberofthevehicleonthehighwayentrance,make illegal vehicles people to see own vehicles the illegal information to deal with in time. The article introduced the vehicles intelligence examination system project design in detail, the hardware choice ,t he software programming ,this system take the monolithic integrated circuit AT89C51 chip as a core, realized examined entire process to the vehicles the automatic control.Key words: The road traffic violates regulations, The monolithic integrated circuit, The vehicles car license number,Intellect examine目 录1 前言11.1 论文研究的目的及意义11.1.1 研究目的11.1.2 研究意义21.2 研究内容及采用的研究手段21.2.1 课题的研究内容21.2.2本课题拟采用的手段和途径32 车辆智能检测设计方案42.1 概述42.2 设计思路52.3工作原理63 车辆智能检测硬件设计83.1 MCS-51系列单片机内部结构及功能部件83.2 AT89C51引脚功能介绍93.3 中央处理器CPU123.3.1 运算部件123.3.2 控制部件及振荡器133.4 基础知识143.5 寄存器选择及显示器地址163.6 硬件设计电路图174 车辆智能检测软件设计184.1 软件概述184.2 指令描述符号184.3 伪指令194.4 主程序设计204.5 延时程序设计214.6 查表程序设计224.7 LCD液晶显示程序设计23I4.7.1 DDRAM显示数据寄存器234.7.2 状态字说明235 仿真模拟245.1 Proteus简介245.2 编译与文件加载245.3 电路仿真255.4 仿真模拟25结论27参考文献28致谢29附录30II太原工业学院毕业设计1 前言1.1 论文研究的目的及意义1.1.1 研究目的道路交通违章（简称交通违章）是指违反道路交通法规，妨碍道路交通秩序，影响道路交通安全和畅通的过错行为。大量研究表明，交通违章和交通事故有着密切的相关关系，一次违章就是一次准事故，减少违章就是减少准事故。因此，做好违章纠正工作对交通参与者自觉遵守交通法规，保护公民的合法权益，减少交通事故，维护道路交通秩序，保障交通安全、畅通有着十分重要的意义。在改革开放以前，我国经济发展缓慢，机动化水平不高，交通事故情况不严重。但改革开放以来，尤其是进入20世纪80年代中期后，我国经济进入全面快速发展时期，机动车拥有量增长迅速，伴随着经济进入全面快速发展，交通事故也明显增加。从1985年起，我国的机动车增长迅速，每年的机动车增长速度都在10%以上，有时甚至达到30%，但随着机动车数量的增长，如今我国的车祸也成了世界第一。2007年上半年全国共发生道路交通事故15.9万起，造成3.7万人死亡、18.9万人受伤，直接财产损失5.4亿元。超速行驶仍是机动车肇事的主要原因。由于奥运期间开展的道路交通安全攻坚战，2008年，全国道路交通事故死亡人数为73484人，同比下降10%。2009年，据公安部交通管理局通报，2009年，全国共发生道路交通事故238351起，造成67759人死亡、275125人受伤，直接财产损失9.1亿元，与去年同期相比，分别下降10.1%、7.8%、9.8%和10.7%。其中，酒后驾驶导致的事故死亡人数降幅明显。全国万车死亡率为3.6，同比减少0.7。2010年，全国共发生道路交通事故238351起，造成67759人死亡、275125人受伤，直接财产损失9.1亿元。2011年，全国共接报涉及人员伤亡的道路交通事故210812起，共造成62387人死亡，其中营运客货车辆肇事50296起，占23.9%，造成20648人死亡，占33.1%。全国共发生一次死亡10人以上的特大交通事故27起，造成451人死亡，其中营运客货车肇事的事故23起，造成390人死亡，分别占85.1和86.5。人流、物流、车流的快速增长，是经济发展、市场繁荣、人民生活水平提高的必然趋势。但事物的另一面向世人昭示：我国已经进入道路交通事故的高发期。通过对违章情况的检测和显示，使得司机重视交通违章的危害，在减少违章的同时，使城市道路变得更秩序井然。1.1.2 研究意义在国家公布的道路事故统计资料汇编中，将交通事故的原因分类为机械故障原因、机动车驾驶员原因、非机动车驾驶员原因、行人乘车人原因、道路原因、其它原因。在近些年来的交通事故统计数据中，可以看到由于机动车驾驶员原因造成的交通事故一直在83%以上，而其中机动车驾驶员在路面上的可见违章造成的事故达60%以上，如果加上非机动车驾驶员和行人及乘车人的违章造成的交通事故，则路面上可见的交通违章造成的事故可达到交通事故总数的70%左右。而由此造成的人员伤亡和财产损失更是数额巨大。因此治理交通违章是摆在交通管理者和交通参与者面前的非常紧迫而又重大的任务。所以我们通过交通处罚对交通参与者进行治理。交通违法处罚是国家法定的，具有合法性，其作用是对交通违法者进行处罚和教育。我们为了使得司机重视交通违章的危害，尤其是对于一些抱有侥幸心理，经常不守法的司机更具有震慑力，通过在高速公路出入口实现对车辆的车牌号的违章行为的查询检测及违章情况的显示，使得违法车辆所有人看到自己车辆的违法信息后及时处理。1.2 研究内容及采用的研究手段1.2.1 课题的研究内容改革开放以来，尤其是进入20世纪80年代中期后，我国经济进入全面快速发展时期，机动车拥有量增长迅速，伴随着经济进入全面快速发展，交通事故也明显增加。所以运用MCS51单片机指令完成对高速出入口车辆车牌号的检测及违章情况的显示，并运用相关编程软件对其实现课题所要求实现的功能。并且会运用仿真软件对系统进行功能仿真。对遇到的问题能通过查阅资料解决，对单片机技术、违章情况及显示系统有进一步的了解，并能把他们有机的结合。本课题的主要任务是设计一个高速公路出入口车辆车牌号违章情况的显示，要求设计的系统能够准确记录车辆的监测及违章情况，使得司机重视交通违章的危害，尤其是对于一些抱有侥幸心理，经常不守法的司机具有震慑力，同时使得违法车辆所有人看到自己车辆的违法信息后及时处理。1.2.2本课题拟采用的手段和途径本课题的研究需要查阅大量的资料，可以到图书馆查阅与本课题相关的书籍和期刊，还可以上网浏览最新的有关本课题的文献资料，用MCS-0851单片机进行编程，并用Proteus软件进行硬件的设计，并对软硬件进行仿真，对仿真所不符合条件的部分进行修改，设计出符合设计要求的车辆车牌号违章情况的显示。2 车辆智能检测设计方案2.1 概述把组成微型计算机的各功能部件：中央处理器CPU、随机存取存储RAM、只读存储器ROM、可编程存储器EPROM、并行和串行输入/输出（I/O）接口、定时器/计数器、中断控制器等部件集成在一块半导体芯片上，构成一个完整的微型计算机系统，称之为单片微型计算机，简称单片机。随着大规模集成电路技术的发展，当前增强型单片机内还集成了A/D、D/A转换器，高速输入/输出部件，直接存储器存取通道，浮点计算，脉宽调制电路，看门狗，以及LCD（液晶）驱动电路等新的特殊功能部件。由于它的结构和指令功能都是按工业控制要求设计的，特别适合于工业控制及与控制有关的数据处理场合，因而目前应确切称其为微控制器或者微控制单元，单片机的称谓只是保留了其称呼习惯。MCS-51系列单片机是20世纪80年代由美国Intel公司推出的一种高性能8位单片机。它的片内集成了并行I/O、串行I/O和16位定时器/计数器，片内的RAM和ROM都比较大，RAM可达256B，新型51系列单片机的ROM可达64KB。在20世纪90年代后期，美国Intel公司出于公司发展战略的考虑将主要精力集中在了微处理器的研发和生产上，并逐步退出了单片机的市场，但在单片机的发展和应用历史中，MCS-51系列单片机已经得到科技界和工业界用户广泛的认可。虽然许多半导体公司看到了单片机巨大的市场前景并纷纷加入到这一领域的开发研制，并为满足各种不同的需求推出了多个品种的系列机，这些单片机产品还采用了多种创新技术，产品的性能和可靠性都有了极大的改进和提高，但这些单片机产品大都采用8051单片机的核心技术作为其内核。MCS-51系列单片机生产工艺有两种，分别为HMOS（高密度短沟道MOS工艺）和CHMOS(互补金属氧化物的HMOS工艺)，这两种单片机完全兼容。CHMOS工艺比较先进，不光具有HMOS的高速性，同时还具有CMOS的低功耗性，因此，CHMOS是HMOS和CMOS的结合。为区别起见，CHMOS工艺的单片机名称前冠以字母C，如80C31、80C51、87C51等。不带字母C的为HMOS芯片。此外，CHMOS型单片机中还有一些以80C51为核心，加上一些新的功能部件所组成的增强型单片机，如