烟雾报警器会闪红灯吗 基于单片机的速度报警器技术改进

　　摘 要：速度报警器是一款提醒/监控驾驶员超速的电子设备。速度报警器Speed Guard V1.0存在屏幕小、易受干扰的缺点。本文主要对显示接口和电源进行分析，提出大屏幕显示及隔离式电源改进的方案，形成了新产品Speed Guard V2.0。
　　关键词：速度报警器 大屏幕显示 隔离式电源 技术改进
　　在道路交通事故中，车辆超速行驶是引起事故的主要原因。为了减少事故的发生和给大家创造一个更加安全的外出环境，同时也为解决非职业司机的无意识超速问题，我们可以在汽车上安装速度报警器。
　　一、硬件设计
　　硬件包括以下四大模块：电源模块、数字控制系统模块、信号输出模块、信号输入模块。数字控制系统分为微控制器、时钟电路、复位电路；信号输出模块包含LED显示电路和蜂鸣器两个部分，LED显示电路是显示当前的速度值或者状态量，蜂鸣器是当超速时进行语音提示；信号输入模块包含霍尔转速传感器和按键，按键是系统状态信息设置和预设速度。总体设计方案如图1所示。
　　二、技术改进的需求
　　经客户反馈，使用汽车速度报警器Speed Guard V1.0存在以下问题：
　　汽车发动时，会使系统信息丢失，历史记录会丢失。汽车行车时，驾驶员转动指示灯或其他电子设备时，存在严重闪烁，有时信息丢失；只能安装在驾驶位前方较窄的范围，只供驾驶员自我监控，数字显示屏较小及报警声较弱。
　　针对上述的问题，提出以下的技术改进需求：
　　一是应该采用隔离式电源，防止车辆其他电路对Speed Guard的干扰；
　　二是应该采用大屏幕的数字显示屏，能安装在车头挡风玻璃中央处，供车上所有人观看。
　　三、隔离式开关电源的工作原理
　　开关电源组成如图2所示，主要由开关管VT、储能元件L、C及续流二极管VD、取样比较电路、基准电压、脉冲发生器、脉冲调宽电路等组成。它直接将220V/50Hz交流电整流成约300V的直流电压，然后进行DC/DC变换，将300V直流电压变换成各种数值的直流输出电压。
　　四、技术改进的实现
　　1.技术改进
　　汽车速度报警器Speed Guard V1.0是采用数字式测量模式，如图3所示，微控制器与显示控制接口，数字显示采用了动态扫描的形式。
　　数字显示接口见下表。
　　2.技术改进方案
　　汽车速度报警器的电源方案，采用三端稳压电源芯片LM7805进行稳压到+5V，再通过三端稳压芯片LM1117得到3.3V供电。对电源进行了改造，包括两个方面：①隔离式电源；②数码管的供电为13V，汽车供电电压只为12V，如图4所示。
　　电路如图5至图7所示。图5为升压部分，采用了LM2577升压型开关电源，由输入电压12V或者24V，升到32V的直流电压；图6为隔离式开关电源，采用了PWM控制芯片UC3842实现降压式的电压传输，由32V电压转换成16V；图7为串联稳压电路，跟原来串联式电源供电电路一样。
　　五、技术改进后的效果
　　经过改进汽车速度报警器Speed Guard V2.0新产品，其特点和规格如下：
　　1.产品特点
　　（1）大屏幕数字显示。
　　（2）内置高响亮度喇叭。
　　（3）能把速度历史数据记录在SD卡中。
　　（4）支持12～24V直流电源供电。
　　（5）使用隔离式电源，防止车辆其他电路对Speed Guard V2.0干扰。
　　（6）支持km/h（公里/小时）和mile/h（英里/小时）单位切换。
　　（7）支持PC与Speed Guard V2.0之间通信。
　　2.产品规格
　　工作电压：直流12～24V；
　　功耗：5W；
　　尺寸大小：16.6cm（宽）×32.0cm（长）×5.0cm（厚）；
　　质量：2kg。
　　（作者单位：珠海市高级技工学校）

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