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1、教学单位 学生学号 编 号 本科毕业设计题目 汽车防撞警报系统的设计 学生姓名 专业名称 通信工程 指导教师 2015 年 5 月 8 日汽车防撞警报系统的设计摘要：汽车工业和电子工业并称为两大巨头的工业部门，与汽车和电子产业的发展和进步，现代汽车，越来越多的多用途电子技术，越来越多的汽车电子。运输业现在向高密度的方向的发展，电子控制技术进一步在交通安全和车辆导航应用。本设计是基于单片机的汽车碰撞预警系统的设计核心，结合我国公路情况，司机的现有习惯和传感器技术，设计了汽车防撞预警系统，符合中国国情，其目的是：在紧急情况下，提醒驾驶员，使驾驶员有一定的预处理时间，从而避免因为驾驶员疏忽、误判断、
2、疲劳等原因所造成的交通事故，以确保驾驶员的安全。它的工作基本思路是：运用超声波准确的测量出与前方障碍物的距离，赶紧回到车上的微处理系统，通过微处理系统的操作，比较，然后作出判断，如果达到危险距离，激活的报警。该系统的研究过程中，根据不同的交通状况，从报警距离报警深入研究模拟；然后，依据所要求的功能，设计了系统的方案，并在此基础上，选择应用电路电源设计信息的收集,和其他报警信号输出设备;与MCS - 51汇编语言开发了一个控制系统程序;最后,为了确保传感器的可靠性和稳定性,使用对应的干扰措施。障碍实现距离测试,显示和报警,超声波测距范围3厘米- 400厘米,精度在3毫米左右。关键词：汽车防撞；
3、超声波； 传感器； MCS-51 Design of vehiclecollision warningsystemABSTRACT：Automobile industry and electronic industry and referred to as the industrial sector, the giants in the car and the development and progress of the electronics industry, modern cars, more and more multi-purpose electronic technology,
4、more and more automotive electronics. Now towards the direction of the high density of transportation development, electronic control technology further application in traffic safety and vehicle navigation. This design is the design of the vehicle collision warning system based on MCU core, combinin
5、g with the situation of highway in China, the driver of the existing habits and sensor technology, designs the automobile anti-collision warning system, conforms to Chinas national conditions, the aim is to: in case of an emergency, to remind the driver, the driver has certain pretreatment time, thu
6、s avoiding for driver negligence, fault judgment, fatigue and other reasons caused by the traffic accident, to ensure the safety of the driver. Its basic idea is: use of ultrasonic accurately measure the distance with the obstacles ahead, quickly back to the bus microprocessor system, through the op
7、eration of the microprocessor system, comparison, and then make a judgment, if dangerous distance, activate the alarm. In the process of the research of the system, according to the different traffic conditions, from analog alarm distance alarm in-depth research; Then, on the basis of the required f
8、unctions, the design scheme of the system, and on this basis, the application circuit of power supply design information collection, and other alarm signal output device; With MCS - 51 assembly language program to develop a control system; Finally, in order to ensure the reliability and stability of
9、 the sensor, using the corresponding measures. Obstacles to implement distance test, display and alarm, ultrasonic ranging from 3 cm to 400 cm, accuracy at about 3 mm. Keywords: automobile； anti-collision ；ultrasonic sensor； MCS-51目 录一 设计正文11 绪论11.1课题的提出及意义11.2课题研究现状11.3课题要求及设计方法22 课题方案的设计与论证32.1 系统
10、设计方案32.2 传感器位置42.3 设计方案的论证43 硬件实现及单元电路设计53.1 主控制模块53.2 电源设计63.3 超声波测试模块63.3.1 超声波的特性63.3.2 超声波换能器73.4 超声波传感器原理83.5 测距分析123.6 时钟电路的设计133.7 复位电路的设计143.8 声音报警电路的设计143.9 显示模块154 系统软件的结构设计164.1 软件设计思路164.2 超声波汽车防撞电路的算法设计165 调试205.1硬件调试205.2 软件调试215.2.1 汇编215.2.2 调试过程216 结论23参考文献25谢 辞26二 附录271 设计图272 实物图2
11、73 程序代码284.开题报告355.结题报告 366.答辩报告37一 设计正文1 绪论1.1课题的提出及意义 在21世纪的今天，我国平均每3个家庭就有一辆汽车，由于车辆较多，所以每天都上演着各种各样的交通事故，因此汽车防撞警报是急待解决的问题。欧洲专家做过一项研究：汽车司机只要在碰撞发生前的0.5秒内得到警示，就可以避免60%的交通事故发生。如果有一秒钟的“预警”时间将会可以避免90%的交通事故发生1。若在天气恶劣的条件下，看见的距离比较近，驾驶员在汽车高速行驶中很难发现障碍物。在过去的时候，人们主要的研究是汽车被动安全性。比如：在汽车的前面、后面安装保险杠或者在汽车里面安装安全带和安全气囊
12、，防止汽车在发生交通事故时对驾驶员造成伤害。所有的这些安全措施都不能从根本上保障汽车碰撞时对司机所造成的伤害。汽车发生碰撞主要的原因是因为汽车距离障碍物太近，或者汽车的行车速度过高，司机没有反应时间，所以，大力开发汽车防撞警报系统，以减轻驾驶员的负担2。 从经济性和安全性两方面来说，这些被动安全措施是在事故发生时刻对车辆和人员进行保护，有很大的局限性，因而车辆的主动安全研究尤为重要，引出了本文研究的基于单片机的超声波测距系统。这个系统是一种可向司机预先发出视听语音信号的探测装置。它安装在汽车上，能探测企图接近车身的行人、车辆或周围障碍物，能向司机及乘员提前发出即将发生撞车危险的信号，促使司机采
13、取应急措施来应付特殊险情，避免损失。1.2课题研究现状交通事故没有预测 ,优化正常的交通秩序,如何合理利用现有的计算机技术和信息技术,来提高交通的安全已经成为了国内和国外研究的热点。人们普遍认为,智能交通系统的发展在80年晚些时候的是解决交通安全问题的有效方法。智能交通系统是信息技术、电子控制系统、通信数据传输系统和计算机处理系统更合理利用交通管理系统,统一道路和环境3,人,车,建立综合运输、高效、准确的实时管理系统。视觉系统的探测和识别环境影响的智能汽车。与其他传感器信息相比,测量机器视觉,为了解决这个问题,与当前条件将导致可怜的实时系统。通过计算车辆和障碍之间的距离,和检测数据是由自适应滤
14、波处理,检测误差引起的还原环境。1.3课题要求及设计方法本设计介绍的超声测距系统是由一个超声波传感器, 布置在汽车的前面位置上。能检测到前方的障碍物, 通过车里的报警单元, 如果汽车与障碍物之间的距离小于安全距离，就会报警提示, 对司机起到提醒作用。本系统采用单片机STC89C52两超声信号采集周期。本文超声波测距的基本思路采用的是渡越时间法。在第一次测量超声波发射车辆障碍然后返回车里的时间，得到超声波的速度，然后在乘以两倍之间的汽车和距离的障碍。汽车行驶用的超声波传感器,是应用超声波能在空气中传播和反射,通过发射和接收信号,根据接收超声回波的时间差和传播速度,计算超声波传播距离在除以二就是汽
15、车和障碍两者的距离4。大测量距离6米，最小测量距离0.2米，显示分辨率是 0.1米，实时数字显示测得的距离，在不同距离范围内能发出不同的声光报警信号。另外，论文的原理图和程序流程图自画。防撞报警有微波、激光和超声波等多种传感器。微波系统测距范围较远，由于采用相控阵天线成像技术，已达到了实用化的程度，只是目前成本居高不下。国内已有公司设计出激光汽车防撞系统样品，但由于激光波束较窄、路障报告率偏低而暂时不能推广。超声波的发射和接收是自然界中的普遍现象。频率低于20KHZ的声波人耳可辨，进行着各式各样、错综复杂的自然声音传递，因背景复杂而不利做测试媒体使用。频率高于20KHZ的超声波不仅波长短、方向性好、能够呈射线定向传播，而且碰到
