交通運(yùn)輸-低能見(jiàn)度下汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)標(biāo)題視野低的汽車碰撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)科(醫(yī)院)飛行學(xué)院轉(zhuǎn)業(yè)交通半級(jí)2010年1班學(xué)生姓名局學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師元偉職稱講師2004年6月20日獨(dú)特的聲音明快我鄭重聲明：提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是我在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究取得的成果，成果沒(méi)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛。據(jù)我所知，本設(shè)計(jì)(論文)不包括任何其他個(gè)人或團(tuán)體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的著作的成果，除非引用的內(nèi)容已經(jīng)明確說(shuō)明。對(duì)本論文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和團(tuán)體都已在本文中以明確的方式表示。該聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名：20年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用許可聲明我完全理解濱州學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的收集、保存、使用相關(guān)條款。我同意按照學(xué)校要求提交學(xué)位

2、論文的印刷本和電子版，學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或者用復(fù)印、數(shù)字化或其他復(fù)印手段保存設(shè)計(jì)物(論文)。學(xué)校同意，以營(yíng)利為目的的前提，建立目錄搜索和閱覽服務(wù)系統(tǒng)，發(fā)布部分或全部設(shè)計(jì)(論文)，并允許他人依法合理使用。(機(jī)密論文解密后遵守該規(guī)定)作者簽名：20年月日低能見(jiàn)度下汽車碰撞預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘褥子汽車已經(jīng)成為大多數(shù)人在日常生活中移動(dòng)的打包工具，但是隨著環(huán)境污染的加劇，旅行路上經(jīng)常出現(xiàn)大霧天氣，汽車事故一次，對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成很大的危害，因此，在各種低能見(jiàn)度下，將起碰撞警報(bào)作用的設(shè)備安裝在車輛上是非常必要的。本文制作了基于單片機(jī)的低能見(jiàn)度汽車防撞系統(tǒng)。作為低視線汽車防撞系統(tǒng)的控制核心芯片，

3、AT89S52微控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)移動(dòng)中汽車前后距離的超聲波傳感器收集、通過(guò)微處理器處理數(shù)據(jù)、輸出控制信號(hào)傳遞到達(dá)每個(gè)模塊，使駕駛員在低視線下接收車輛安全距離警報(bào)的避碰警告功能。該系統(tǒng)主要包括6個(gè)功能模塊，其中包括主控制器模塊、電源模塊、數(shù)字顯示模塊、超聲波模塊、報(bào)警模塊和按鍵模塊。本設(shè)計(jì)制作的低能見(jiàn)度汽車碰撞報(bào)警系統(tǒng)可以檢測(cè)汽車前后10米、角度90度扇區(qū)的障礙物，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、緊湊、使用方法簡(jiǎn)單、安全，可用于任何類型的車輛。關(guān)鍵字：微控制器；防撞預(yù)警超聲波design of automotive collision avoidance system under low visibilityAb

4、stractIn daily life、cars have become the most people traveling transport、but as the environmental pollution is aggravating、There will bethis paper made a micro controller based on low visibility of autoobile collision avoidance system . this design uses at89s 52 micro controller as TheThe system con

5、ists of 6 groups of function module，The main controller module，power supply module，display module，ultraonic modulethe test showred that : the design of vehicle collision avoidance warning system can detect the vehicle before and af Ter the 10 meters，90 deggThe system design is simple、small volume、us

6、e method is simple、safe and relable、can be used for various types of vehicles。keywords:MCU；反整合；的；反整合的；反整合的；反整合的；反整合的；反整合的；反整合的；反整合的。Early warningUltrasonic列表摘我AbstractII目錄2第一章線程理論11.1研究目的11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3研究的主要內(nèi)容和目標(biāo)2第二章總體設(shè)計(jì)32.1硬件方框圖32.2控制模塊32.3超聲波模塊42.4數(shù)字顯示器和密鑰模塊5第三章硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)73.1核心控制模組73.2超聲波模塊73.3數(shù)字顯示器和密

7、鑰模塊113.4警報(bào)模塊133.5系統(tǒng)集成電路13第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)和程序154.1系統(tǒng)工作流程圖154.2超聲波模塊程序流程圖164.3警報(bào)模塊程序流程圖17第五章系統(tǒng)測(cè)試和改進(jìn)185.1系統(tǒng)測(cè)試分析195.2系統(tǒng)改進(jìn)思路21第六章結(jié)23參考文獻(xiàn)24辭呈25附錄26第一章線程理論1.1研究目的汽車成為大多數(shù)人在日常生活中移動(dòng)的包袱工具，但隨著環(huán)境污染的加劇，旅行路上經(jīng)常出現(xiàn)霧等能見(jiàn)度低的天氣，引發(fā)一次交通事故。為了避免這種慘禍，需要在各種低能見(jiàn)度下，在車輛上安裝起保險(xiǎn)杠警報(bào)作用的設(shè)備1。車輛避碰系統(tǒng)提醒駕駛員在前方看不清的時(shí)候，在危險(xiǎn)臨近的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)視覺(jué)上的改善效果。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀為了

8、在能見(jiàn)度低的多種環(huán)境下確保駕駛員的駕駛安全，目前國(guó)內(nèi)外適用的多種微波爐雷達(dá)汽車對(duì)撞機(jī)在一般微波雷達(dá)遠(yuǎn)距離測(cè)試時(shí)受到環(huán)境的影響，這種微波爐雷達(dá)汽車對(duì)撞機(jī)一般只能檢測(cè)前方車輛，不能檢測(cè)后方移動(dòng)的車輛，不能對(duì)后方可能發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)發(fā)出警報(bào)，只能在昂貴的高級(jí)汽車上使用，由于安裝技術(shù)要求高，使用效果不好，不能廣泛應(yīng)用。目前使用的幾種避碰系統(tǒng)包括超聲波避碰系統(tǒng)、雷達(dá)避碰系統(tǒng)、激光避碰系統(tǒng)、紅外感應(yīng)避碰系統(tǒng)等。1.2.1 .最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)超聲波超聲波系統(tǒng)可以由一級(jí)發(fā)射機(jī)發(fā)射脈沖，然后給測(cè)量邏輯電路提供短脈沖，然后由信號(hào)處理設(shè)備處理信號(hào)，以確定汽車前后的距離。超聲波系統(tǒng)整體原理簡(jiǎn)單，生產(chǎn)價(jià)格低廉，制作工藝更容易

9、，但目前使用的超聲波系統(tǒng)檢測(cè)角度小，準(zhǔn)確度低，無(wú)法檢測(cè)汽車后部的危險(xiǎn)2。1.2.2 .最“完全”系統(tǒng)雷達(dá)雷達(dá)通過(guò)發(fā)射一束電磁波來(lái)檢測(cè)前方是否有車輛，以不斷檢測(cè)、計(jì)算前方車輛的速度和距離的方式工作。雷達(dá)探測(cè)穩(wěn)定性高，物體形狀和顏色的影響小，測(cè)量時(shí)間和測(cè)量距離比較準(zhǔn)確。但是非常敏感，容易受到干涉，制作成本高是另一個(gè)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中很難取得很大的發(fā)展。1.2.3 .最“棘手”的系統(tǒng)激光在現(xiàn)實(shí)生活中，lidar使用了很多非美化lidar和成像lidar。激光汽車碰撞預(yù)警系統(tǒng)是光子雷達(dá)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有短時(shí)間測(cè)量、遠(yuǎn)距離測(cè)量、高精度，已應(yīng)用于許多領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)3。但是要在汽車防撞系統(tǒng)中應(yīng)用，激光還不成熟，而

10、且在煙霧中激光對(duì)人的危害比較大。特別是傷人眼，激光系統(tǒng)安裝空間大，安裝在空間小的車輛上不方便。1.2.4 .最“通識(shí)”系統(tǒng)紅外線檢測(cè)紅外線利用熱成像原理，該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，利用感應(yīng)而不是感光的原理，可以在各種低能見(jiàn)度等惡劣環(huán)境下繼續(xù)使用該系統(tǒng)，解決了前幾個(gè)系統(tǒng)遇到的困難。該系統(tǒng)在多個(gè)高端品牌的相關(guān)模型中也有廣泛使用，其缺點(diǎn)是技術(shù)要求高。1.3研究的主要內(nèi)容和目標(biāo)作為低能見(jiàn)度汽車碰撞警報(bào)系統(tǒng)的核心控制器，AT89S52單片機(jī)，首先用傳感器收集前后車輛距離數(shù)據(jù)，為了進(jìn)一步處理以后收集的數(shù)據(jù)作為單片機(jī)，努力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)距、信號(hào)傳輸、報(bào)警信號(hào)和聲音提示功能，系統(tǒng)完成后集成高度、緊湊結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)單操作功能4。設(shè)

11、計(jì)理念通常在第一階段選擇合適的設(shè)計(jì)，在第二階段進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，在第三階段繪制軟件流程圖，編寫程序代碼。第四步，為調(diào)試創(chuàng)建測(cè)試系統(tǒng)。此設(shè)計(jì)需要達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)：1.可以測(cè)量視野低的汽車前后行駛距離。2.通過(guò)顯示前后距離，可以判斷危險(xiǎn)的可能性?？梢韵蛩姓甙l(fā)送語(yǔ)音警報(bào)。可以發(fā)送后方車輛的照明警告信號(hào)。第二章總體設(shè)計(jì)2.1硬件方框圖圖2.1包括將AT89S52用作核心控制模塊、檢測(cè)汽車前后障礙物距離的超聲波模塊、前后距離LED模塊、顯示警報(bào)提示的警報(bào)模塊、提供穩(wěn)定電源的電源模塊和密鑰模塊。圖2.1沖突警報(bào)系統(tǒng)硬件框架圖2.2控制模塊方案1:16位Sunplus微控制器，具有緊湊、驅(qū)動(dòng)力、密集型、易于擴(kuò)展

12、、可靠性、低功耗、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、中斷處理能力等特點(diǎn)。但是，操作不合適、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作時(shí)資源利用率高、數(shù)據(jù)處理效率低等諸多缺點(diǎn)。案例2:選取PIC微控制器。這個(gè)微控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)。PIC微控制器具有CPU等計(jì)算功能和內(nèi)存內(nèi)存，并且在軟件控制下運(yùn)行。但是，處理能力同樣，存儲(chǔ)容量有限，在此設(shè)計(jì)中使用時(shí)，系統(tǒng)的所有功能都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。案例3:選取AT89S52作為主要控制晶片。該芯片存儲(chǔ)空間大，下載程序也容易使用，可以滿足系統(tǒng)軟件的需要。此設(shè)計(jì)需要兩個(gè)計(jì)數(shù)器。此芯片足夠用于此設(shè)計(jì)5。使用該芯片，可以更靈活地選擇每個(gè)模塊控制芯片，因此，通過(guò)準(zhǔn)確計(jì)算汽車前后障礙物之間的距離和時(shí)間，可以很容易地實(shí)

13、現(xiàn)。使用AT89S52作為主控制芯片在使用、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)營(yíng)等方面有很大優(yōu)勢(shì)。2.3超聲波模塊場(chǎng)景1:利用紅外線發(fā)射器測(cè)量距離的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、制作簡(jiǎn)單、使用安全、缺點(diǎn)是準(zhǔn)確性低、距離近、方向性低；在自然中，紅外線分布很廣，容易引起測(cè)量誤差。現(xiàn)有市場(chǎng)的紅外測(cè)距傳感器一般在約20厘米到150厘米的范圍內(nèi)，只適合近距測(cè)量，準(zhǔn)確度一般在1厘米以上。場(chǎng)景2:使用激光發(fā)射器測(cè)量激光距離的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確、遠(yuǎn)距離激光距離測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是要注意人體安全，制作費(fèi)和困難很多。光學(xué)系統(tǒng)必須保持清潔。否則，對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響很大。這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為視野很低的天氣，環(huán)境對(duì)激光有很大的影響方案3:利用超聲波進(jìn)行距離測(cè)量，適用于相對(duì)惡劣的環(huán)境

14、，即使傳感器的一部分被遮住，也可以在沒(méi)有整體復(fù)蓋的情況下進(jìn)行測(cè)量，適合于本設(shè)計(jì)的使用環(huán)境。距離測(cè)量范圍比激光近，比紅外線遠(yuǎn)，一般從幾厘米到幾米，現(xiàn)在已經(jīng)有10米的測(cè)量，準(zhǔn)確度一般達(dá)1厘米，有的達(dá)毫米級(jí)。超聲波測(cè)距的缺點(diǎn)是在特定距離內(nèi)有一定的束角，容易受到周圍障礙物的影響。綜合以上三種方案，從成本及實(shí)用性中選擇，超聲波距離測(cè)量在本設(shè)計(jì)應(yīng)用中選擇了最佳方案。隨著超聲波技術(shù)的發(fā)展，頂級(jí)超聲波測(cè)距模塊的精度已經(jīng)達(dá)到毫米級(jí)，具有溫度補(bǔ)償功能，消除了溫度影響，測(cè)量更加準(zhǔn)確可靠。有兩種類型的超聲波測(cè)距模塊可供選擇。首先使用HC-SR04超聲波測(cè)距模塊，提供2 400cm的非接觸距離檢測(cè)，距離測(cè)量精度可以提高到3mm。模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器和控制電路。但是，它適用于汽車運(yùn)行過(guò)程中的距離測(cè)量，因此，為