跟着路途交通建造的加速，高速公路网络遍及。为了管理超速，国家拟定了严厉的法律法规，可是超速现象仍是屡禁不止。据剖析，全国近几年发生的重特大交通事故，有70％与超速有关，而且超速行进违章跟着路途交通条件的改善而不断增多。2006年德国西门子宣告开宣布了路途限速标志辨认设备。该设备运用摄像头辨认前方的限速标志；当行进速度比约束速度快时，就会宣布正告，或与巡航操控体系连动，主动约束行进速度。运用这种设备原则上能够到达限速的意图，但这种设备在辨认限速标志时常因外界环境改变而受到影响。在阴雨天，限速标志方位不同的情况下设备就无法精确辨认。笔者按其作业原理，针对其缺乏，规划出一种新式的依据无线数据收集的轿车电子限速体系。该体系依据无线单片机，可完结语音提示超速和堵截轿车油路的功用。
1 体系规划
整个体系依据功用可分为数据发射机部分和车载接纳机部分。数据发射机可接纳设定数据、存储数据并不断将数据发射出去。车载接纳机完结接纳数据、存储数据、核算车速、判别超速、语音报警、操控油路限速，如图1。
体系作业流程如下：数据发射机不断播送限速数据。当轿车经过发射机信号掩盖规模时，车载接纳机接纳并存储限速值。车载接纳机的中央处理器核算与比较当时车速。假如超速则语音报警，则超速30s后车载接纳机宣布操控信号堵截供油。轿车堵截供油后车速会下降，当低于限速值时车载接纳机宣布操控信号康复供油。这样，轿车最多超速30s就会减速到正常速度。
2 数据发射机
数据发射机硬件首要由中央处理单元、无线发射单元、存储单元、显现单元和操控单元组成。硬件体系如图2，软件流程如图3。
其间，中央处理单元选用C8051单片机。C8051单片机加电后，程序宣布存储器数据读取操作。存储芯片选用AT24C01。它具有1kB存储空间，选用E2PROM总线结构与C8051单片机的P1.0脚和P1.1脚衔接。限速值经过恰当运算，为一切车型别离发生一个4B的数据包，其格局为：
(1)开端位用FF标明数据包的开端；
(2)车型及校验码位用高4位标明约束车型，低4位标明限速数值位的校验值；
(3)限速数值位标明约束的详细数值；
(4)完毕位用00标明数据包的完毕。
各车型的数据包经过程序循环用无线发射单元接连地发射出去。无线发射单元选用NRF905专用射频芯片。该芯片发射频率能够为433/868/915MHz，最高速率为20kb/s，通讯间隔可达300m～800m。C8051单片机供给的数据包经由C8051的串口供给给NRF905以915MHz发射。
显现单元显现限速值和限速车型。显现单元运用4个8段数码管显现：1个标明车型，3个标明限速值。显现数据经过C8051的P0口供给。C8051的P2口作为数码管的操控口，为了省电，数码管只要在按下键盘时才点亮；当30s内不再操作键盘时数码管平息。
程序在循环时不断检测C8051的P1.2～P1.4脚电平。C8051的P1.2～P1.4脚标明键盘操控单元运用3个按键，别离为车型选择键、数值添加键和数值削减键。当检测到其间一脚电平为低时标明相应的按键按下，程序依据键值履行相应的代码。鉴于现在的国情，车型可规定为小型车、中型车、大型车和其他车型；依据车型和路况而设定不同的限速规范。当操作修正键修正限速值时，程序需求将新限速值从头写入存储芯片中。依据各车型摆放次序，T24C01芯片从地址00FF顺次寄存对应车型的限速数值，每个数值占用1B空间。
3 车载接纳机
车载接纳机硬件首要由无线单片机单元、语音电路单元、存储单元、速度收集单元和油路操控单元组成，如图4。
为了简化规划，车载无线单片机选用Chipcon公司的CC1110无线单片机体系。CC1110具有低功耗、低成本、高可靠性的优势，具有无线收发功用而且内置8051MCU。其作业频率为315/433/868/915MHz，最高速传输速率为500kb/s，作业电压1.8V～3.6V，接纳灵敏度-110dB。存储单元和发射机的存储单元作业原理相同。它的数据线和操控线衔接到单片机CC1110的P0.0和P0.1脚。当程序开端时，需求初始化作业环境，包含读取部分参数值和发动一些中止程序；程序初始化完结后进入一个循环流程。在这个循环中，无线单片机不断履行检测新数据操作和履行超速处理操作。软件流程如图5所示。
CC1110的P2.4～P2.7脚外接拨码开关，依据拨码数值界说车型。在检测新数据操作过程中，程序依据车型界说剖析数据，将符合要求的新数据保存到存储芯片中，数据占用存储芯片地址00FF一个字节空间。
CC1110单片机的P2.0脚和P2.1脚别离操控触发报警电路和油路操控电路。在履行超速处理操作过程中，当车速大于限速值时，P2.0脚输出高电平触发语音电路宣布报警提示。程序规划了30s超速延时，首要用于轿车短时超车，超车后康复正常行使速度，语音提示消失。当语音提示30s后依然超速，P2.1脚输出低电平到油路操控继电器。油路操控继电器操控轿车喷油嘴供电电路开关：单片机的P2.1脚输出高电平操控油路操控继电器接通，轿车喷油嘴供电电路能够坚持正常供电；P2.1脚输出低电平操控油路操控继电器断开，堵截轿车喷油嘴供电电路作业，然后到达限速的意图。
轿车类型多种多样，选用的速度传感器首要有磁电式车速成传感器、霍尔式车速传感器和光电式车速传感器。磁电式车速成传感器发生相似正弦波的波形；霍尔式车速传感器和光电式车速传感器发生近似方波的波形。依据速度传感器发生波的频率，可核算当时车速。但不管哪种波形都不能直接应用于无线单片机上，需求速度收集电路转换成方波波形。速度收集电路由信号扩大电路和信号比较电路组成。整理好的信号送达CC1110的P1.0脚进行处理。CC1110的P1.0脚作为外部中止口输入；程序运行时，以下跳沿触发外部中止；中止程序累加中止次数T。CC1110单片机在发动时敞开外部中止口P1.0和Timer1计数器；当Tmer1计数溢出发生时刻中止时，中止程序核算当时的车速V。其核算公式为：
V=T×A×0.0036/S(km/h)
其间S标明Timer1计数周期，其单位为s。A为系数，指速度传感器触发一次标明的间隔，单位为ms。
由于速度传感器及车型的不同，S需求做相应调整。因而接纳机CPUCC1110的P2.2脚规划一个跳线，完结设定参数S的功用。程序设定P2.2脚高电平程序正常核算车速V，低电平则程序反算参数S，并将核算结果保存到存储芯片中。参数S占用存储器地址01FF～02FF。程序在Timer1中止程序中核算车速时，首要检测P2.2脚电平。在轿车车速以5公里/小时匀速行使时，人工短接跳线2s后取下跳线就能够完结系数设定操作。此功用的规划方便了参数的调整，增强了车载接纳机的通用性。
轿车电子限速体系是运用无线技能和单片机操控技能结合轿车的电路结构规划出的电子限速设备。关于现有的轿车厂商，车载机的改善只需添加无线接纳部分和语音报警部分电路，对现有行车电脑软件稍加修正就能够完结限速功用的改善。假如交管部门推广应用该设备，则能够从根本上处理轿车超速问题，极大地削减恶性交通事故。轿车电子限速体系还能够扩展出许多功用，如在轿车追逃、轿车防盗、违章信息传达、交通约束播送等方面。
