資源描述:
《城市行車安全距離控制警報系統(tǒng)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、作品設(shè)計報告--------城市行車安全距離控制警報系統(tǒng)作者:懷化學院物信系05級6班黃勇鄧俊祥陳中華摘要開車出門,安全是第一位的。在城市里,車禍已不是一件新聞,幾乎每天都有發(fā)生。車輛刮擦、追尾、倒車等更是被開車人稱之為“家常便飯”。所以在追尾和擦傷越來越頻繁,該系統(tǒng)就是為了解決這類問題而設(shè)計的。該系統(tǒng)用目前最性價比最好的AT89S51單片機,采用抗光度、濕度等環(huán)境因素干擾較強的超聲波原理。單片機控制超聲波發(fā)射并開始計時,當檢測到接收信號時就停止計時然后就算出時間差,在結(jié)合超聲波在空間里傳輸?shù)乃俣染涂梢运愠?/p>
2、距離,結(jié)果可以通過數(shù)碼管顯示出來,如果距離小于設(shè)定值就報警提醒駕駛員。在反光鏡看不到的位置,駕駛員通過這種設(shè)備可以知道該盲區(qū)的狀況。該產(chǎn)品(模型)成本低,抗干擾能力強,拓展性好,體積小巧,面向大眾易推廣。它除了用于行車還可以在防檫、倒車防撞中,也可用于如液位、井深、管道長度的測量等場合。關(guān)鍵詞:單片機、超聲波、信號處理、警報器。1前言現(xiàn)在對都市有車族來說,其主要行車路線是城市道路。城市道路的特點是車流量大、車輛密度大、新手多、紅綠燈多、自行車多、行人多,加上有的出租車頻繁違章,路況相對比較復雜。城市道路狀況
3、復雜,緊急情況多,一旦前車急停,跟車過近和只盯前車都很容易追尾;退一步說,即便您自己反應敏捷,急剎車得力,也很難保證后車司機是否同樣眼疾手快,不會撞到您的愛車。所以這兩個毛病于前于后都危險,故提前預知對駕駛員很重要。雖然現(xiàn)在市面上有很多高科技的防撞系統(tǒng),但其高額的費用讓普通用車族望而卻步,據(jù)了解市場上的汽車防撞雷達一般定價都在6000-8000元之間,針對這種情況,我們提出了實用且成本低的設(shè)計概念:從司機的主觀能動性出發(fā),提高司機駕駛的警惕性,從而達到降低交通事故的目的。即我們的創(chuàng)新作品--城市行車安全距離
4、控制警報系統(tǒng)。一、城市行車安全距離控制警報系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)1.方案設(shè)計方案論證:1.1用聲波測距超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時刻的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據(jù)計時器記錄的時間t,就可以計算出發(fā)射點距障礙2物的距離(s),即:s=340t/2。由單片機通過程序來控制數(shù)碼管的輸出,使輸出等于發(fā)射頭到障礙物的距離。1.2用紅外線測距該電路主要由紅外線發(fā)射器、紅外線接收器、電源電路、語音報
5、警電路、單片機電路組成。原理和超聲波的相似。由于超聲波指向性強,能量消耗緩慢,在介質(zhì)中的傳播距離較遠,因而超聲波經(jīng)常用于距離測量,如測距儀和物位測量儀等都可以用超聲波來實現(xiàn)。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制,并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求,因此在移動機器人、汽車工業(yè)等領(lǐng)域中有廣泛的應用,而且超聲波頭比紅外線發(fā)射器要便宜很多。本設(shè)計也因此采用超聲波裝置。三、主要電路和系統(tǒng)設(shè)計3.1系統(tǒng)原理框圖:51控制輸出40KHz超聲波接受信號處理超聲波發(fā)送超聲波接收數(shù)碼管顯示LED指示
6、警報器報警系統(tǒng)硬件主要由89S51單片機、超聲波發(fā)射接收頭、接收處理芯片、數(shù)碼管、蜂鳴器、LED燈指示、5V和12V電源組成。電源模塊:接收信號處理模塊:顯示模塊:3.2系統(tǒng)各模塊的理論分析和實際設(shè)計本系統(tǒng)采用集成芯片(7812、7805)穩(wěn)壓,輸出+5V與+12V電源,輸出電源值與誤差值在相差1%。由單片機控制產(chǎn)生40kHz的振蕩并開始由內(nèi)部計時,超聲波發(fā)射頭因振蕩發(fā)射超聲波,超聲波在空間里面?zhèn)鞑ギ斢錾险系K物就返回信號,超聲波接受頭接受信號傳到信號處理芯片處,芯片通過處理輸出一個脈沖到單片機的P3.2口(
7、外部中斷2口),單片機運行中斷并停止計時。這樣就可以計算出發(fā)生信號到接受返回信號所用的時間,算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。距離計算公式:*d=s/2=(c*t)/2*d為被測物與測距器的距離,s為聲波的來回路程,c為聲速,t為聲波來回所用的時間。發(fā)射計時接收停止PCB圖:3.3軟件流程a)主流程圖Y開始單片機初始化定時中斷子程序外部中斷子程序返回檢測回波Nb)定時中斷子程序定時中斷入口進入并定時初始話,發(fā)送超聲波,檢測超聲波是否發(fā)送完畢,完則停止發(fā)送返回。c)外部中斷服務子程序外部中斷入口進入,關(guān)外部中
8、斷讀取時間差,計算距離,把距離放入數(shù)碼管顯示,開外部中斷并返回。4.性能測試4.1室外測試:時間:2008年5月24日地點:空曠地帶室外溫度:24℃4.1.1性能測試性能測試的目的:為了驗證系統(tǒng)是否達到用戶提出的性能指標,同時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的性能瓶頸,起到優(yōu)化系統(tǒng)的目的。表4.1.1.1表4.1.1.24.1.2功能測試性能測試的目的:檢測系統(tǒng)功能與設(shè)定目標是否一致編號障礙物距離范圍系統(tǒng)響應1木板0――1米綠燈不