汽车防碰倒车撞报警系统设计

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汽车碰撞预警报警系统的设计

汽车碰撞预警报警系统的设计

平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回
的时间。测试距离=(高电平时间*声速 (340M/S))/2
三轴加速度传感器
• 三轴加速度传感器也是基于重力原理的,因此用三轴加速 度传感器可以实现双轴正负90度或双轴0-360度的倾角
• 要准确了解物体的运动状态,必须测得其三个合下,只有应用三轴加速 度传感器来检测加速度信号
工作模块系统图
超声波 超声波测距 测距
GPS定 位模块
语音提 示模块
MCU
用户模 块
碰撞检 测模块
GPRS通 信模块
超声波测距
• 基本工作原理:
• (1)采用 IO 口 TRIG 触发测距,给最少 10us 的高 电平信呈。 • (2)模块自动发送 8 个 40khz 的方波,自动检测 是否有信号返回。 • (3)有信号返回,通过 IO 口 ECHO 输出一个高电
汽车碰撞预警报警系统设计
该系统所实现的功能:
当该系统启动时,系统能实时检测该车与前车车距,
当车距小于安全距离时,通过语音模块对驾驶员作出减速 提示;当检测到车祸发生后,能通过GPS模块准确获取当
前车辆位置信息,并通过GPRS模块向公安和医疗部门报
警;能在自动报警前向驾驶员作出语音提示,并可实现驾 驶员手动终止报警,避免误报警。
② 若车主遇到车祸,不能动,
更甚至失去知觉,该系统就 会自动发送报警。
本设计的优点
本设计基于单片机 设计,车主操作简 单,可以自动报警 ,经过测试试验,报 警速度快,灵敏度 高!
GPS和GPRS的功能介绍
如果车辆发生车祸的时候,报警系统 自动报警,GPRS发送报警信号 ,结合 GPS将车祸位置直接发送出去,不仅提高 了报警速度,为受害者减轻伤害。而且, 还能缓解道路拥挤的时间,为大家带来方

汽车碰撞监测与预警系统设计与实现

汽车碰撞监测与预警系统设计与实现

汽车碰撞监测与预警系统设计与实现随着汽车交通的不断发展和普及,汽车碰撞事故成为一种严重威胁道路安全的风险。

为了提高驾驶员的安全意识和行车素质,汽车碰撞监测与预警系统应运而生。

本文将探讨汽车碰撞监测与预警系统的设计与实现。

1. 系统总体设计汽车碰撞监测与预警系统的总体设计包括硬件、软件和通信子系统。

硬件设计方面,首先需要安装前向摄像头、红外传感器、毫米波雷达和控制单元等装置。

前向摄像头用于实时拍摄路面情况,红外传感器用于检测行驶中的物体,毫米波雷达则可以更加精准地探测周围环境。

控制单元将负责对传感器获取的数据进行处理和判断。

软件设计方面,其中最关键的是图像识别和数据分析算法。

图像识别算法可以识别前方的障碍物类型和距离,通过比对相关数据库中的车辆信息,判断是否存在碰撞的风险。

数据分析算法则负责对传感器获取的数据进行处理,通过对车辆运动轨迹、速度和加速度的分析,判断可能的碰撞情况。

通信设计方面,汽车碰撞监测与预警系统需要与车辆的中央计算机和位置导航系统进行通信。

通过与中央计算机通信,系统可以获取车辆的基本信息,并进行数据传输和处理。

与位置导航系统的通信可以实时获取车辆的位置信息,从而更加准确地预警驾驶员。

2. 功能实现汽车碰撞监测与预警系统主要包括前方碰撞预警、车道偏离预警和盲点检测等功能。

前方碰撞预警是系统的核心功能之一。

当系统检测到前方障碍物,并判断存在碰撞风险时,会通过视觉提示、声音警示或震动座椅等方式提醒驾驶员采取紧急刹车或躲避行动。

预警信息可以通过中央显示屏显示,同时也会通过语音指令告知驾驶员。

车道偏离预警可以有效防止驾驶员因为驾驶疲劳或分神导致车辆偏离车道。

当系统检测到车辆偏离车道时,会及时通过声音或震动进行提醒。

此外,还可以通过驾驶员座椅调整或方向盘振动来改变驾驶员的注意力。

盲点检测可以消除驾驶员在车辆转弯或换道时盲点带来的安全隐患。

系统会通过物体检测和距离计算算法检测侧后方的车辆,在有车辆进入盲区时,及时通过声音或显示指示驾驶员注意,并避免发生碰撞。

汽车安全碰撞预警系统的设计与优化

汽车安全碰撞预警系统的设计与优化

汽车安全碰撞预警系统的设计与优化汽车安全是当前社会关注的热点之一,为了使驾驶安全性能更高,汽车安全碰撞预警系统的设计与优化显得尤为重要。

汽车安全碰撞预警系统是利用先进的传感器和数据处理技术,通过识别和分析行驶中的各种因素,提前预警驾驶员可能发生的碰撞风险,从而有效减少交通事故的发生。

本文将介绍汽车安全碰撞预警系统的设计原理、技术要点以及优化措施。

设计原理方面,汽车安全碰撞预警系统主要通过传感器实时采集车辆周围环境的数据,并对这些数据进行实时的处理和分析,以便识别潜在的碰撞风险。

其中,最常用的传感器包括雷达、摄像头、超声波和红外传感器等,它们可以检测到车辆周围的障碍物、行驶速度和方向等关键信息。

汽车安全碰撞预警系统通过强大的计算能力和智能算法,能够利用这些数据准确、及时地对可能的碰撞风险进行预警,并向驾驶员发出相应的警示信号,提醒驾驶员注意潜在的危险。

技术要点方面,汽车安全碰撞预警系统需要具备以下几个关键要素。

首先是高精度的传感器,传感器在数据采集的过程中需要具备高精度的测量能力,以确保对环境信息的准确获取。

其次是实时的数据处理与分析能力,系统需要能够快速、准确地对传感器采集到的数据进行处理和分析,并及时给出预警结果。

此外,系统还需要具备可靠的通信能力,以便将预警信息及时传递给驾驶员或其他相关部门。

最后,系统还需具备人机交互界面的设计,以方便驾驶员理解和响应预警信息。

在优化措施方面,汽车安全碰撞预警系统可以通过以下几个途径来提高其性能。

首先是优化传感器的性能,通过提高传感器的灵敏度和精度,以及增加传感器的覆盖范围和角度,可以增强系统对潜在碰撞风险的识别和预警能力。

此外,优化数据处理和分析算法也是提高系统性能的关键。

通过利用机器学习和人工智能等先进技术,可以提高预警系统的准确性和稳定性。

另外,加强与其他车辆和基础设施的通信也是优化措施之一。

通过与其他车辆和基础设施的互联互通,可以实现车辆之间的协同工作,进一步提高整个交通系统的安全性能。

汽车无线防盗防撞报警器的设计

汽车无线防盗防撞报警器的设计

汽车无线防盗防撞报警器的设计汽车无线防盗防撞报警器是一种用于汽车安全防范的装置,它通过无线通信技术和传感器技术,能够及时监测汽车周围的环境和车辆状态,一旦发现异常情况,就能够及时向车主发送警报信息,提醒车主及时采取相应的应对措施,保护车辆免受被盗或发生碰撞的风险。

本文将通过以下几个方面来进行汽车无线防盗防撞报警器的设计。

一、需求分析1. 安全性要求:汽车无线防盗防撞报警器主要用于保护车辆免受被盗或发生碰撞的风险,因此对于报警器的安全性要求非常高,需要确保其能够稳定可靠地工作,并且及时准确地对异常情况作出响应。

2. 灵敏度要求:报警器需要具备一定的灵敏度,能够及时发现汽车周围的异常情况,如有人非法闯入或有其他车辆靠近碰撞等,从而及时提醒车主采取相应的应对措施。

3. 通信距离要求:由于无线通信技术的应用,报警器需要具备一定的通信距离,能够在一定范围内与车主的手机或其他终端设备进行通信,及时发送警报信息。

4. 功耗要求:为了确保报警器能够长时间稳定地工作,需要对其功耗进行一定的规划和控制,尽量减少其能耗,延长其使用寿命。

二、技术方案设计1. 硬件设计(1)传感器模块:报警器需要配备多种传感器模块,如震动传感器、红外感应器、摄像头等,用于检测汽车周围的环境和车辆状态,实现对异常情况的监测和识别。

(2)控制模块:报警器需要配备一块控制模块,用于接收传感器模块的信号并进行处理,根据预设的算法来判断是否发生异常情况,并触发相应的报警程序。

(3)通信模块:报警器需要配备一块通信模块,用于与车主的手机或其他终端设备进行无线通信,及时发送警报信息。

(4)电源模块:报警器需要配备一块稳定的电源模块,用于提供稳定可靠的电源供给,确保报警器能够长时间稳定地工作。

2. 软件设计(1)传感器数据处理算法:根据各种传感器模块的数据,进行相应的数据处理和算法判断,以便及时发现异常情况。

(2)报警触发算法:根据预设的报警触发条件,设计相应的报警触发算法,一旦发现异常情况,则能够及时触发相应的报警程序。

基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计

基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计

基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计汽车倒车防撞报警系统是一种基于超声波测距技术的安全辅助设备,能够帮助驾驶员在倒车时避免与障碍物发生碰撞,提高行车安全性。

本文将对该系统的设计进行详细介绍。

首先,该系统主要由超声波传感器、控制器和报警器组成。

超声波传感器负责探测车辆周围的障碍物距离,传输给控制器进行处理。

控制器根据传感器的数据判断是否存在碰撞的风险,并通过报警器向驾驶员发出警告信号,提醒其采取正确的行动。

在系统的设计过程中,首先需要选择合适的超声波传感器。

传感器的选择应考虑其测距范围、精度和对环境的适应性等方面。

一般来说,超声波传感器在测距范围内可以提供较高的测量精度,并且对大多数障碍物均有良好的适应性。

接下来,控制器的设计是系统中的关键部分。

控制器需要实时接收传感器上传的距离数据,并进行数据处理和决策。

控制器可以使用嵌入式系统来实现。

在数据处理方面,可以使用一些常见的算法,如滤波算法、虚拟线算法等,来进行数据处理和障碍物的识别。

在决策方面,可以设置适当的距离阈值,当距离低于该阈值时触发警报。

最后,报警器的设计需要考虑其音量和可靠性。

对于音量,报警器应具备足够的声音大小,以确保驾驶员能够听到警报并及时做出反应。

对于可靠性,报警器应具备较长的寿命和稳定的性能,以确保系统能够长时间稳定运行。

此外,为了提高系统的可用性,还可以考虑加入其它功能,如图像显示功能。

通过搭载摄像头和显示器,可以将车辆周围的情况实时显示在显示器上,使驾驶员更加直观地了解障碍物的位置和距离。

总之,基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统是一种重要的安全辅助设备。

通过合理选择超声波传感器、设计有效的控制器和报警器,并加入其它功能,可以实现对倒车过程的有效监控和警示,提高驾驶员的行车安全性。

汽车碰撞预警系统的设计与仿真

汽车碰撞预警系统的设计与仿真

汽车碰撞预警系统的设计与仿真随着汽车数量的增加,道路交通事故也屡见不鲜。

为了减少交通事故带来的伤亡和财产损失,汽车技术领域不断努力创新,其中之一就是汽车碰撞预警系统。

本文将讨论汽车碰撞预警系统的设计与仿真。

一、引言汽车碰撞预警系统是一种利用传感器和智能算法的系统,可以检测到汽车前方障碍物,并向驾驶员提供实时警告,以避免碰撞事故的发生。

这种系统的设计和仿真是确保其可靠性和有效性的重要步骤。

二、碰撞预警系统的组成碰撞预警系统由传感器、控制单元和警报装置组成。

传感器通过不同的技术来感知汽车前方的障碍物,例如雷达、摄像头和超声波传感器等。

控制单元负责从传感器接收数据并分析处理,以便判断是否有碰撞的风险。

一旦警示系统判断存在碰撞风险,它会通过警报装置向驾驶员发出警告。

三、设计原则和考虑因素在设计汽车碰撞预警系统时,以下几个原则和考虑因素是必不可少的:1. 安全性:碰撞预警系统的主要目标是提高汽车的安全性。

因此,系统的准确性和及时性都至关重要,以确保驾驶员在可能发生碰撞之前得到及时警告。

2. 可靠性:碰撞预警系统在各种道路和天气条件下都应可靠运行。

设计和仿真需要考虑各种场景和情况,以确保系统的鲁棒性和可靠性。

3. 灵敏度:碰撞预警系统需要能够准确地探测到不同类型的障碍物,包括车辆、行人和自行车等。

设计时需要考虑传感器的灵敏度和响应速度,以确保系统可以及时发出警告。

4. 使用友好性:碰撞预警系统的用户是驾驶员,因此系统应设计简单且易于使用。

警告信号应清晰明了,避免干扰驾驶员正常的驾驶操作。

四、碰撞预警系统的仿真为了确保汽车碰撞预警系统的功能和性能,进行仿真是必要的。

仿真可以模拟各种道路条件和交通环境,以测试和验证系统对不同情况的响应。

在碰撞预警系统的仿真中,需要考虑以下几个方面:1. 障碍物模拟:通过在仿真环境中生成虚拟的障碍物,如车辆、行人和自行车,以模拟真实道路上的各种情况。

这些障碍物应在尺寸、形状和运动特征等方面与实际情况相匹配。

汽车防撞报警系统_毕业论文设计

汽车防撞报警系统_毕业论文设计

汽车防撞报警系统_毕业论文设计汽车防撞报警系统引言随着汽车技术的不断发展,汽车安全问题引起了广泛关注。

尤其是近年来,由于交通事故造成的人员伤亡和经济损失越来越大,汽车防撞技术成为了汽车安全的重要组成部分。

汽车防撞报警系统是目前较为成熟的汽车主动安全技术之一,可以通过多种传感器来感知车辆周围的环境和动态信息,及时发出报警信号,避免或减小交通事故的发生。

本文主要介绍汽车防撞报警系统设计的相关技术原理和实现方法,旨在提高汽车行驶的安全性,为驾驶员提供更加安全、舒适的驾驶环境。

一、汽车防撞报警系统设计原理1.1 汽车防撞报警系统概述汽车防撞报警系统是一种集多种传感器、现代信息技术、控制单元等技术于一体的汽车安全保护装置。

它通过多种传感器来实时监测汽车周围的环境和动态信息,比如车速、车距等,一旦检测到有碰撞的危险,控制单元就会立即发出报警信号,提醒驾驶员注意,避免或减小交通事故的发生。

1.2 系统技术原理汽车防撞报警系统包括多个部分,主要有传感器、控制单元、报警器等,其技术原理如下:1)传感器传感器是汽车防撞报警系统的重要组成部分,其作用是感知车辆周围的环境和动态信息,将数据传递给控制单元。

通常用于汽车防撞报警系统的传感器主要有如下几种:(1)超声波传感器超声波传感器是一种常用的距离检测传感器,可以检测车辆前方的障碍物,计算出与前车的距离,从而判断是否存在碰撞危险。

(2)摄像头摄像头是一种视觉传感器,在汽车防撞报警系统中主要用于识别路标、车道和车辆等信息,同时也可以用于行人识别和交通信号灯感知。

(3)雷达传感器雷达传感器是一种远距离检测传感器,可以检测周围车辆的行驶状态,计算出与前车的距离和速度,从而判断是否存在碰撞危险。

(4)惯性传感器惯性传感器可以检测车辆的加速度、速度和方向等信息,常用于制动系统和 ESC (电子稳定控制系统)中。

2)控制单元控制单元是汽车防撞报警系统的核心部分,其作用是通过计算传感器传来的数据,判断车辆是否存在碰撞危险,并根据需要发出报警信号。

汽车无线防盗防撞报警器的设计

汽车无线防盗防撞报警器的设计

汽车无线防盗防撞报警器的设计1. 引言1.1 研究背景汽车是现代社会中不可或缺的交通工具,随着汽车数量的增加,汽车盗窃和碰撞事故也日益频繁。

为了提高汽车的安全性能,防盗和防撞系统成为了关注的热点。

传统的汽车防盗防撞系统存在诸多问题,比如容易被破解、误报率高等。

研究如何提升汽车防盗防撞系统的效果成为了亟待解决的问题。

汽车无线防盗防撞报警器正是针对这一问题而设计的新型安全系统。

通过使用无线技术,这种报警器可以实现对汽车的远程监控和实时报警,有效地提高汽车的安全性能。

与传统的防盗防撞系统相比,汽车无线防盗防撞报警器具有更高的安全性和便利性,可以有效减少汽车被盗和碰撞事故的发生。

在日益增长的汽车市场需求下,汽车无线防盗防撞报警器拥有广阔的应用前景。

随着科技的不断发展,这种报警器的技术也在不断升级和优化,其发展趋势令人期待。

深入研究汽车无线防盗防撞报警器的设计和原理,探讨其在汽车安全领域中的应用前景和发展趋势具有重要意义。

1.2 研究意义汽车无线防盗防撞报警器的设计具有重要的研究意义。

随着社会的发展和科技的进步,汽车成为人们生活中不可或缺的交通工具,汽车安全问题也日益受到重视。

传统的汽车防盗防撞系统存在着依赖有线连接、较为复杂等问题,而无线防盗防撞报警器则能够有效解决这些问题。

汽车无线防盗防撞报警器的设计可以实现远程监控、快速定位、智能报警等功能,极大地提高了汽车的安全性和防盗效果。

无线技术的应用也使得汽车防盗防撞系统更加灵活、可靠,能够更好地适应不同场景和需求。

这种创新的设计为汽车安全领域的发展带来了新的机遇和挑战,具有广阔的市场前景和应用前景。

对汽车无线防盗防撞报警器的设计进行深入研究具有重要的意义,不仅可以提升汽车安全性,还能够推动整个汽车行业的发展。

在未来的发展中,我们还可以进一步完善汽车无线防盗防撞报警器的功能和性能,让其成为汽车安全保护的重要利器,为人们的出行提供更加安心和便捷的保障。

2. 正文2.1 汽车无线防盗防撞报警器的原理汽车无线防盗防撞报警器的原理是基于无线通信技术和传感器技术的联合应用。

汽车防碰倒车撞报警系统设计.

汽车防碰倒车撞报警系统设计.

目录摘要 (1)目录 (1)绪论 (3)第一章汽车防撞报警系统设计简介 (4)1.1 设计概要 (4)1.1.1设计任务与要求 (4)1.1.2研究方法 (4)1.1.3解决的关键问题 (4)1.2 汽车防撞报警系统设计的意义 (5)第二章设计思路分析 (7)2.1 系统总体方案 (7)2.2 工作原理 (8)2.3 控制器AT89C2051的功能特点 (8)第三章系统硬件电路设计 (9)3.1 系统硬件方案设计 (9)3.2 遥控器控制框图 (10)3.3 工作原理剖析 (11)3.3.1传感器的选择 (11)3.3.2超声波的发射与接收电路 (11)3.3.3测速原理 (12)3.4 实物设计所能达到的功能及操作说明 (12)第四章系统软件电路设计 (14)4.1 主程序 (14)4.2 串口通信模块——transplant.C (15)4.3 程序编写 (16)第五章调试与测试 (18)总结 (19)参考文献 (20)附录1 (20)附录2 (22)致谢 (25)绪论随着时代的发展及社会的进步,越来越多的汽车进入了普通人的家庭。

汽车逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。

尽管公路条件在不断地改进,但仍然避免不了公路上汽车拥挤的现状,再加上设计车速不断提高,恶性交通事故无时无刻不在发生,给人们和社会带来了巨大的生命与财产损失。

汽车防撞报警系统也因此应用而生。

汽车防撞报警系统是一种当汽车离障碍物较近时向司机预先发出报警信号的装置,通常系统的各个探测器安装于汽车的几个关键的车身部位,能探测到接近车身的行人、车辆和周围的障碍物,能向司机或乘客提前发出即将发生撞车危险的信号,促使司机甚至撇开司机采取应急措施处理特殊险情,避免损失。

同时当汽车发生故障时,可以通过按动警示信号键向过往的车辆发送无线警示信号,提醒过往车辆的司机注意,从而更有效地避免交通事故的发生。

汽车的各种方便性正不断地被人们所接受,现如今如同是一般的家用电器一样地进入平常百姓的家中,开发本系统,可以广泛地安装于各种家用轿车、客车、货车等,如与车载微型电脑相配合,可以实现更多的人工智能化操作,是实现汽车无人驾驶必不可少的一个组成部分,也是未来汽车的发展方向,因此运用前景是相当可观。

汽车安全技术中的碰撞预警系统设计

汽车安全技术中的碰撞预警系统设计

汽车安全技术中的碰撞预警系统设计随着汽车技术的不断发展,越来越多的汽车安全系统被引入到车辆中,以提高驾驶员和乘客的安全性。

碰撞预警系统作为其中一项关键技术,可以在发生碰撞之前提前发出警报,帮助驾驶员采取适当的应对措施,从而有效地减少碰撞事故的发生。

在本文中,将介绍汽车碰撞预警系统的设计原理及其在汽车安全技术中的重要性。

一、碰撞预警系统的原理碰撞预警系统利用先进的传感器和计算机技术,能够实时监测车辆周围的环境,并对潜在的碰撞风险进行分析和判断。

其基本原理是通过激光雷达、摄像头、超声波传感器等设备感知前方的障碍物和其他车辆,并根据车辆的速度和行驶轨迹等信息,计算出与前方障碍物之间的安全距离。

当系统检测到与前方车辆或障碍物的距离过近或发生危险情况时,会立即通过声音、光亮或震动等方式发出警报,提醒驾驶员及时采取避让或制动等措施,以避免发生碰撞事故。

二、碰撞预警系统的设计要点1. 传感器的选择:碰撞预警系统的设计首先要选用高精度和高灵敏度的传感器,以确保对周围环境的准确感知。

激光雷达、摄像头等可以提供可靠的距离和速度信息,而超声波传感器则可以检测到低速行驶时的障碍物。

2. 数据处理和分析:采集到的传感器数据需要经过复杂的算法处理和分析,以确定与前方障碍物的距离和速度,并进行预测和预警。

这需要强大的计算能力和高效的算法优化,以确保系统能够及时、准确地发出警报。

3. 警报方式的选择:碰撞预警系统的警报方式应该能够在驾驶员视线和注意力不易分散的前提下迅速引起注意。

常见的方式包括声音报警、闪光灯和震动等,根据驾驶员的个人偏好和习惯选择适合的方式进行警示。

4. 可靠性和稳定性:碰撞预警系统是一项关乎人身安全的技术,其设计必须考虑到系统的可靠性和稳定性。

在实际应用中,系统应能够在不同的天气和道路条件下正常工作,且对于误报率要保持在合理的范围之内。

三、碰撞预警系统在汽车安全技术中的重要性碰撞预警系统是汽车安全技术中的一项重要创新,它能够大大提高驾驶员和乘客的安全性。

汽车防撞测距报警系统的设计设计

汽车防撞测距报警系统的设计设计

汽车防撞测距报警系统的设计摘要近年来,我国道路交通安全形式越来越严峻,如果能够在事故发生前提醒驾驶员并采取一定的安全措施,就可以有效的减少交通事故的发生。

汽车防撞测距报警系统正是基于提高车辆的主动安全性来实现在行车过程中,给驾驶员提供必要提示的设施。

本文设计了一个基于AT89C52单片机的汽车防撞测距报警系统,利用超声波测距传感器对汽车前方的障碍物进行检测,并把检测距离以数值的形式指示给驾驶员,达到危险距离时会发出急促的报警,防护距离可以利用键盘自由设定。

其它三个方向利用光电传感器对障碍物进行检测,有障碍物时会把障碍物位置只是给驾驶员并发出急促的报警声。

该系统电路结构简单,原理清晰,应用性比较强,性价比高。

虽然测距范围有限,但是可扩展性比较强,其测距范围主要取决于传感器,可以选择其它型号的传感器来改变测距范围。

关键词:单片机;超声波;防撞;测距Vehicle Collision Avoidance Warning System DesignRangeAbstractIn recent years, more and more severe forms of road safety,we can effectively reduce traffic accidents if we can remind the driver to take certain safety measures before the accident. Automotive collision avoidance warning system is based on distance to improve the active safety of vehicles to achieve in driving the process, to prompt the driver to provide the necessary facilities.Paper is based on AT89C52 microcontroller vehicle collision avoidance warning system for distance, the system uses ultrasonic distance sensor to detect obstacles in front of cars, and the detection distance of a digital display to the driver, will be issued when the risk from rapid alarm, danger from the keyboard can be set freely. The other three directions using photoelectric sensors to detect obstacles, there is an obstruction to the driver will only obstacle position and issued a hasty alarm. That this system is simple, clear principles, application of relatively strong, cost-effective. Although limited in scope ranging, but relatively strong scalability, its working range depends primarily on sensors, you can choose other types of sensors to change the range.Keywords: monolithic integrated circuit; ultrasonic wave; crash; ranging目录1 绪论 (1)1.1 课题的意义 (1)1.2 汽车防撞测距报警系统的设计内容 (1)1.3 单片机简介及在系统中的应用 (2)1.4 本文的内容安排 (3)2 汽车防撞测距报警系统的总体方案设计 (4)2.1 方案论证 (4)2.1.1 测距传感器介绍 (4)2.1.2 测距传感器的选择 (5)2.1.3 系统方案 (5)2.2 汽车防撞测距报警系统的硬件设计 (6)2.3 汽车防撞测距报警系统的软件设计 (6)2.4 可行性及性价比分析 (8)3 汽车防撞测距报警系统的硬件设计 (9)3.1 单片机及其基本电路 (9)3.1.1 单片机及内部定时器/计数器 (9)3.1.2 时钟电路 (10)3.1.3 复位电路 (10)3.2 传感器电路 (11)3.2.1 超声波测距传感器电路 (11)3.2.2 光电传感器检测电路 (13)3.3 键盘电路 (15)3.4 数码管显示电路 (15)3.5 指示及报警电路 (17)4 汽车防撞测距报警系统的软件设计 (18)4.1 主程序设计 (18)4.2 子程序设计 (18)4.2.1 按键识别程序 (18)4.2.2 超声波测距程序 (19)4.2.3 数制转换程序 (21)4.2.4 显示程序 (22)4.2.5 报警子程序 (23)5 系统调试与分析 (24)5.1 单片机仿真系统介绍 (24)5.2 汽车防撞测距报警系统的硬件调试 (24)5.3 汽车防撞测距报警系统的软件调试 (25)5.4 汽车防撞测距报警系统的软硬件联调 (25)5.5 汽车防撞测距报警系统的调试结果及其分析 (26)5.5.1 调试故障及解决方案 (26)5.5.2 测试结果 (26)5.5.3 误差计算及精度估计 (27)5.5.4 误差分析 (27)结论 (28)社会经济效益分析 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录Ⅰ 元器件清单 (32)附录Ⅱ 整体电路图 (33)附录Ⅲ 程序清 (34)1 绪论随着社会经济的发展,交通运输业日益兴旺,汽车的数量在大幅攀升。

基于单片机的汽车防追尾碰撞报警系统设计

基于单片机的汽车防追尾碰撞报警系统设计

基于单片机的汽车防追尾碰撞报警系统设计随着汽车数量的不断增加,交通事故也日益频繁,其中追尾碰撞事故成为了一个较为普遍的类型。

为了减少此类事故的发生率,我们可以设计一个基于单片机的汽车防追尾碰撞报警系统。

本文将从系统设计的整体框架、具体的硬件设计、软件设计和实施效果等方面进行讨论。

首先,我们来看设计的整体框架。

该系统分为传感器模块、处理器模块和报警模块三个主要部分。

传感器模块负责检测车辆周围的情况,包括前方道路情况、前车的距离以及车速等;处理器模块负责接收传感器模块的数据并进行处理,判断是否存在追尾风险并触发报警;报警模块则负责发出报警信号,提醒驾驶员注意安全。

其次,我们来看具体的硬件设计。

传感器模块可以选择使用超声波传感器或红外传感器来检测前方车辆的距离。

通过测量距离和车速,我们可以计算出与前车的相对速度,并据此判断是否存在追尾风险。

处理器模块可以选择使用8051单片机来实现,该单片机具有较为成熟和稳定的开发生态系统。

报警模块可以选择使用蜂鸣器发出声音警告,或者使用LED灯发出光警告。

然后,我们来看软件设计。

在处理器模块中,我们需要编写相应的程序来实现功能。

首先,我们需要配置单片机的IO口和串口通信,并初始化传感器模块。

其次,我们需要编写函数来读取传感器模块的数据,并进行处理。

根据距离和速度等数据,我们可以设定一个阈值来判断是否存在追尾风险,并触发报警。

如果存在追尾风险,我们需要及时发出报警信号。

最后,我们可以编写用户界面程序,用于显示车辆信息和报警状态等。

最后,我们来看实施效果。

通过实际测试,我们可以验证系统的有效性和可靠性。

首先,我们需要对传感器模块进行准确性和稳定性的测试,确保其能够正确地检测车辆的距离和速度等信息。

然后,我们需要对处理器模块进行功能和性能的测试,确保其能够准确地判断追尾风险并触发报警。

最后,我们需要对整个系统进行集成测试,确保各模块正常工作并协同配合。

通过以上测试,我们可以评估系统的实施效果,并根据测试结果进行进一步优化和改进。

汽车防撞预警系统设计

汽车防撞预警系统设计

汽车防撞预警系统设计一、系统概述汽车防撞预警系统主要由传感器、控制器、报警装置和执行机构四部分组成。

传感器负责实时监测车辆周围的环境信息,控制器对收集到的信息进行处理和分析,判断是否存在碰撞风险,如有风险,立即启动报警装置并控制执行机构进行干预。

二、传感器选型与布局1. 传感器选型为实现全天候、全方位的监测,本系统选用毫米波雷达、摄像头和超声波传感器三种传感器。

毫米波雷达具有穿透力强、抗干扰能力强等优点,适用于雨雾等恶劣天气;摄像头可识别道路标志、行人和车辆等目标;超声波传感器则用于检测车辆周围的近距离障碍物。

2. 传感器布局根据车辆结构和行驶需求,本系统将传感器均匀分布在车辆的前后左右四个方向,确保无死角监测。

具体布局如下:(1)前方:安装两个毫米波雷达,分别位于车辆前保险杠两侧,覆盖前方120°的监测范围。

(2)后方:安装一个毫米波雷达,位于车辆后保险杠中央,覆盖后方60°的监测范围。

(3)左右两侧:各安装一个摄像头,分别位于车辆左右两侧,覆盖左右两侧60°的监测范围。

(4)四周:安装四个超声波传感器,分别位于车辆前后保险杠和左右两侧,用于检测近距离障碍物。

三、控制器设计1. 算法设计(1)数据预处理:对传感器采集到的数据进行去噪、滤波等处理,提高数据质量。

(2)目标检测与识别:通过摄像头识别道路标志、行人和车辆等目标,结合毫米波雷达和超声波传感器数据,确定目标的位置、速度等信息。

(3)碰撞风险评估:根据目标的位置、速度等信息,计算与本车的相对距离和相对速度,预测未来一段时间内可能发生的碰撞情况。

(4)预警决策:根据碰撞风险评估结果,判断是否触发预警。

2. 硬件设计控制器硬件部分主要包括处理器、存储器、通信接口等。

处理器选用高性能、低功耗的嵌入式芯片,满足系统实时性和稳定性的需求;存储器用于存储算法模型和运行数据;通信接口负责与传感器、报警装置和执行机构进行数据交互。

汽车防撞预警系统毕业设计论文

汽车防撞预警系统毕业设计论文

汽车防撞预警系统毕业设计论文汽车防撞预警系统是一种基于先进传感技术和智能算法的车辆安全辅助系统,可以在汽车行驶过程中检测潜在的碰撞风险,并在情况危急时向驾驶员发出警示,起到保障行车安全的作用。

本论文旨在介绍汽车防撞预警系统的设计原理和实现方法,并通过仿真实验验证其效果。

首先,本论文将阐述汽车防撞预警系统的需求分析。

通过调研市场上已有的类似产品以及分析汽车事故的原因和危害,确定汽车防撞预警系统需要具备的功能和性能指标。

本文将重点讨论系统对前方障碍物的识别和跟踪能力、碰撞风险评估算法的准确性和实时性,以及警示手段的有效性等方面。

其次,本论文将详细介绍汽车防撞预警系统的设计原理。

系统主要由传感器模块、信号处理模块和警示模块组成。

传感器模块负责采集车辆周围环境的信息,包括摄像头、雷达和超声波传感器等。

信号处理模块负责对传感器采集的数据进行处理和分析,提取出障碍物的特征并进行跟踪,同时计算出碰撞风险评估值。

警示模块负责向驾驶员发出警示信号,可以通过声音、光线和振动等方式进行。

然后,本论文将探讨汽车防撞预警系统的实现方法。

针对传感器模块,本文将介绍摄像头、雷达和超声波传感器的工作原理和选型方法,并给出传感器的布置方案。

对于信号处理模块,本文将详细介绍特征提取和跟踪算法的设计原理和实现方法,以及碰撞风险评估算法的建立。

对于警示模块,本文将介绍警示信号的设计原则和警示手段的选择。

最后,本论文将通过仿真实验验证汽车防撞预警系统的效果。

通过搭建仿真平台,模拟不同场景下的碰撞风险,评估系统对障碍物的识别和跟踪准确性,以及碰撞风险评估算法的实时性和准确性。

同时,还将评估警示手段对驾驶员行为的影响,以及系统的用户友好性。

综上所述,本论文旨在通过设计和实现一种基于先进传感技术和智能算法的汽车防撞预警系统,为驾驶员提供更加安全和便捷的驾驶体验。

本论文将通过理论分析和仿真实验,验证系统的可行性和有效性。

汽车碰撞预警与防护系统的设计与实现

汽车碰撞预警与防护系统的设计与实现

汽车碰撞预警与防护系统的设计与实现随着汽车行业的快速发展,交通事故对公共安全和人身安全构成了巨大的威胁。

为了减少交通事故的发生,汽车碰撞预警与防护系统设计与实现成为了汽车安全技术的重要方向之一。

这个系统可以帮助驾驶员及时感知到可能的碰撞和事故,并采取相应的措施来保护乘客的生命安全。

本篇文章将探讨汽车碰撞预警与防护系统的设计原理和实现方法。

首先,汽车碰撞预警与防护系统的设计主要基于传感器技术和实时数据分析。

通过安装在车辆上的传感器,可以采集到各种相关的数据,例如车速、加速度、转向角度、距离等。

这些数据是实现碰撞预警和防护系统的基础。

从碰撞预警的角度来看,系统需要对车辆与周围环境的动态变化进行准确监测。

传感器可以实时检测车辆与前方障碍物之间的距离和速度,并通过数据分析判断是否存在潜在的碰撞风险。

当系统检测到潜在风险时,它可以通过驾驶员警告灯、声音或震动等手段提醒驾驶员注意并采取相应的措施。

同时,为了提高预警系统的准确性和可靠性,系统还可以结合车辆的导航系统和卫星定位系统。

通过获取车辆行驶路线、道路交通状况等信息,系统能够更好地判断碰撞风险,并及时预警。

此外,利用车辆的自动驾驶技术,系统还可以与周围车辆进行实时通信,共享车辆的行驶状态和预测行为,从而进一步提高碰撞预警的准确性。

当系统判断碰撞是不可避免的时候,防护系统将会发挥作用。

防护系统的设计目标是在碰撞发生前和发生时尽量减少乘客受伤的风险。

一种常见的防护系统是主动制动系统,它可以通过自动制动来减少碰撞的冲击力。

该系统通过收集到的车辆和环境数据来判断是否需要紧急制动,并自动控制车辆制动以避免碰撞发生。

此外,防护系统还可以采用气囊、安全带和座椅调整等被动防护装置来保护乘客的安全。

气囊是一种常见的防护装置,当系统检测到碰撞风险时,会迅速充气以吸收碰撞的能量,从而减少乘客身体部位的受伤。

安全带能够将乘客牢固地固定在座位上,大大减少受伤的可能性。

座椅调整功能可以根据乘客的身高和体重等信息来调整座椅的位置和角度,以最大程度地减少碰撞对乘客身体的伤害。

mdvr车辆防碰撞预警系统方案

mdvr车辆防碰撞预警系统方案

mdvr车辆防碰撞预警系统方案简介MDVR车辆防碰撞预警系统是一种基于监控技术和智能算法的车辆防撞预警系统,它可以通过高清车载摄像头进行实时监控,利用智能算法进行数据分析,从而准确识别车辆碰撞的风险,提醒驾驶员采取相应的行动,以避免车辆碰撞事故的发生。

技术原理MDVR车辆防碰撞预警系统主要基于以下技术原理进行设计和实现:1. 高清车载摄像头MDVR车辆防碰撞预警系统采用高清车载摄像头进行实时监控。

高清车载摄像头具备高清晰度、广角度、夜视功能等特点,可以有效地提高驾驶员观测车辆周边的能力,识别并记录车辆碰撞的情况。

2. 智能算法识别车辆碰撞风险MDVR车辆防碰撞预警系统采用先进的智能算法识别车辆碰撞风险。

该算法能够通过车载摄像头捕捉的视频流数据进行实时分析,并通过图像识别、目标追踪等计算机视觉算法,精准地识别出车辆碰撞风险,判断是否需要发出预警信息。

3. 发出驾驶员预警信息MDVR车辆防碰撞预警系统能够及时发出驾驶员预警信息。

当系统识别到车辆出现碰撞风险时,会向驾驶员发出语音、振动等信息预警,提醒驾驶员采取相应的行动,以避免车辆碰撞事故的发生。

方案特点MDVR车辆防碰撞预警系统具有以下特点:1. 支持多种警告方式MDVR车辆防碰撞预警系统能够支持多种警告方式,如语音、振动等方式进行预警,提醒驾驶员采取相应的行动。

2. 精准识别碰撞风险MDVR车辆防碰撞预警系统采用先进的智能算法,能够精准地识别车辆碰撞风险,可有效降低车辆碰撞事故的发生率。

3. 易于安装和使用MDVR车辆防碰撞预警系统易于安装和使用。

只需要将系统中的摄像头固定在车辆上即可,驾驶员可通过系统进行实时监控和预警操作。

应用场景MDVR车辆防碰撞预警系统适用于各种类型的车辆,在以下场景中应用效果尤佳:1. 工地运输卡车工地运输卡车在运输过程中需要通过道路的大规模交通,驾驶员在视线受阻或者交通拥堵的时候,十分容易发生车辆碰撞的危险。

MDVR车辆防碰撞预警系统可以有效地提高驾驶员识别与控制碰撞风险的能力。

汽车碰撞预警系统的设计与仿真

汽车碰撞预警系统的设计与仿真

汽车碰撞预警系统的设计与仿真随着汽车数量的快速增长和道路交通的密度增加,交通事故已成为一个全球性的问题。

据统计,每年全球范围内因交通事故造成的伤亡人数以及财产损失都是巨大的。

为了降低交通事故的发生率,汽车碰撞预警系统应运而生。

汽车碰撞预警系统是一种基于车辆感知技术和通信技术的智能车载系统,旨在提高驾驶员的驾驶安全性,减少交通事故的发生。

该系统能够通过多种传感器感知到前方、后方以及侧方的交通状况,并利用通信技术将这些信息传递给驾驶员,以便驾驶员能够及时做出反应。

汽车碰撞预警系统的设计首先需要考虑传感器的选择。

常见的传感器包括摄像头、激光雷达、超声波传感器、毫米波雷达等。

这些传感器能够实时感知到车辆周围的障碍物、道路情况以及其他车辆的行驶状况,为碰撞预警系统提供必要的数据。

在选择传感器时,需要综合考虑其精度、可靠性、功耗、尺寸等因素,以及系统的成本限制。

其次,设计碰撞预警系统还需要选择合适的通信技术。

目前常用的通信技术包括无线局域网(WLAN)、蜂窝通信网络、卫星通信等。

这些通信技术可以将车辆感知到的信息传送给其他车辆或交通管理中心,实现车辆间的信息交换与共享。

在选择通信技术时,需要考虑其传输速率、覆盖范围、抗干扰能力以及成本等因素。

汽车碰撞预警系统的设计还需要考虑系统的算法与决策逻辑。

一方面,通过对车辆感知到的数据进行处理与分析,系统能够判断与前方车辆或障碍物的距离、相对速度等,并根据一定的算法来预测可能的碰撞风险。

另一方面,系统需要制定合理的决策逻辑,例如根据碰撞风险的程度来触发警报、制动系统等,引导驾驶员采取相应的措施。

为了验证汽车碰撞预警系统的性能,仿真是一种常用的手段。

通过在计算机上搭建汽车碰撞预警系统的仿真模型,可以模拟不同的交通场景,测试系统的实时性、准确性以及鲁棒性。

仿真还可以帮助优化系统的参数设置,提高系统的可靠性和性能。

在进行汽车碰撞预警系统的仿真时,需要考虑以下几个关键因素。

首先,需要选择合适的仿真软件。

汽车防撞预警系统设计 李俊泽

汽车防撞预警系统设计 李俊泽

汽车防撞预警系统设计汽车防撞预警系统是指在汽车行驶过程中防止汽车发生碰撞障碍物的一种智能报警装置。

它能自动发现可能与汽车发生碰撞的障碍物体,并且同时检测汽车与障碍物之间的距离,到达极限距离时发出报警信号以避免碰撞的发生。

根据题目要求,汽车防撞报警器的功能主要有两个:判断汽车与障碍物之间的距离和当汽车与障碍物之间的距离到达临界距离时发出报警信号。

一.设计总体思路概况汽车防撞预警系统的原理是利用超声波的发射和接收,用计时器计出超声波从发射到接收到遇到障碍物后反射声波的时间通过公式计算出汽车与障碍物之间的距离。

1.方案对比目前,超声波信号采集系统主要有以下几种方案:(1)由一对超声波传感器和一些电子元器件组成的,这种系统功能单一,只用来探测物体存在与否,不能满足障碍物判别系统的要求。

(2)由单片机控制超声波传感器的测距系统。

该系统简单、方便,实现起来容易。

(3)用计算机或可编程控制器(PLC)通过数据采集卡控制多个传感器的方式,这种方式多用于工业生产中。

因此,本设计采取单片机控制超声波传感器的测距系统。

2. 系统的特点本系统有如下特点:(1)采用AT89C51来控制超声波传感器可靠性高,抗干扰能力强;控制程序可变,具有很好的柔性;编程简单,使用方便。

(2)系统小型化本系统是一个小型的分布式数据采集与控制系统。

在其电路设计中,尽量考虑使用新型及功能较强的集成电路,尽量简化电路。

(3)低功耗,高可靠性。

3. 系统工作过程系统检测距离的原理是通过单片机发出40kHz的方波串后,检测接收端是否接收遇障碍物反射的回波,同时利用单片机计算出收到回波所用的时间t和确定超声波所处温度下空气传播的速度,障碍物到汽车尾部距离为v×t/2,根据测出来的相应距离,通过CPU计算后判断作出报警响应等相应的控制。

为了能够实现准确地测出障碍物到汽车的距离,尽量减少误差,采取算法为:两对超声波收发传感器分别安装在车头,两者相隔1.6m,如图3.1所示,A,B分别代表两对超声波收发器,AB=1.6m,假设F代表障碍物,声波的传播速度为v,B到F所用时间为t1,A到F所用时间为t2,由于声波传播是来回反射的,则BF=v×t 1/2,AF=v ×t 2/2,也就是只要把时间t 1与t 2确定下来就可以计算出BF 与AF ,然后利用海伦公式,设L=(AF+BF+AB )/2 (3.3.1) 有S = (3.3.2)这就可以求出∆ABC 的面积为S ,EF=2S /AB ,其中EF 就是汽车头到障碍物的距离[9]。

汽车无线防盗防撞报警器的设计

汽车无线防盗防撞报警器的设计

汽车无线防盗防撞报警器的设计随着汽车数量的增多和社会治安情况的不断恶化,汽车被盗、被撞等问题日益严重,汽车无线防盗防撞报警器的需求也逐渐增加。

汽车无线防盗防撞报警器是一种能够在汽车被盗或发生碰撞时发出警报的装置,能够有效地保护车辆的安全,预防车辆被盗和发生交通事故。

本文将设计一款汽车无线防盗防撞报警器,并对其进行详细介绍。

一、产品特点1. 无线传输汽车无线防盗防撞报警器采用无线传输技术,可以方便快捷地实现与车辆的连接。

用户只需要将报警器安装在车辆上,通过手机或其他智能设备与报警器连接,即可实现远程监控和控制。

2. 多功能报警报警器具有多种报警功能,包括防盗报警、碰撞报警、紧急求救报警等。

当车辆被非法入侵、发生碰撞或驾驶员遇到紧急情况时,报警器将立即发出警报,并通过手机或其他智能设备向相关人员发送报警信息,以便及时采取措施。

3. 高精度定位报警器内置高精度定位模块,可以实时追踪车辆的位置,并通过地图软件显示车辆的行驶轨迹。

一旦车辆被盗,用户可以随时通过手机或其他智能设备查看车辆的位置,并及时报警求助。

4. 远程控制用户可以通过手机或其他智能设备远程控制报警器,包括启动/关闭报警器、启动/熄火车辆、开关车灯等操作,以便及时应对各种情况。

5. 多平台兼容报警器支持多种平台,包括iOS、Android等,可以与不同类型的智能设备实现兼容和连接,方便用户使用。

二、产品设计汽车无线防盗防撞报警器的设计包括硬件和软件两部分。

1. 硬件设计硬件部分主要包括报警器主体、无线模块、定位模块和电源模块等。

报警器主体采用防水防尘设计,能够在恶劣的环境下正常工作。

无线模块采用低功耗蓝牙和2G/3G/4G网络技术,实现与手机等智能设备的无线连接。

定位模块采用高精度GPS 定位技术,能够实时追踪车辆的位置。

电源模块采用高容量锂电池,能够长时间供电,保证报警器的稳定运行。

2. 软件设计软件部分主要包括手机APP和后台管理系统两部分。

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目录摘要 (1)目录 (1)绪论 (3)第一章汽车防撞报警系统设计简介 (4)1.1 设计概要 (4)1.1.1设计任务与要求 (4)1.1.2研究方法 (4)1.1.3解决的关键问题 (4)1.2 汽车防撞报警系统设计的意义 (5)第二章设计思路分析 (7)2.1 系统总体方案 (7)2.2 工作原理 (8)2.3 控制器AT89C2051的功能特点 (8)第三章系统硬件电路设计 (9)3.1 系统硬件方案设计 (9)3.2 遥控器控制框图 (10)3.3 工作原理剖析 (11)3.3.1传感器的选择 (11)3.3.2超声波的发射与接收电路 (11)3.3.3测速原理 (12)3.4 实物设计所能达到的功能及操作说明 (12)第四章系统软件电路设计 (14)4.1 主程序 (14)4.2 串口通信模块——transplant.C (15)4.3 程序编写 (16)第五章调试与测试 (18)总结 (19)参考文献 (20)附录1 (20)附录2 (22)致谢 (25)绪论随着时代的发展及社会的进步,越来越多的汽车进入了普通人的家庭。

汽车逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。

尽管公路条件在不断地改进,但仍然避免不了公路上汽车拥挤的现状,再加上设计车速不断提高,恶性交通事故无时无刻不在发生,给人们和社会带来了巨大的生命与财产损失。

汽车防撞报警系统也因此应用而生。

汽车防撞报警系统是一种当汽车离障碍物较近时向司机预先发出报警信号的装置,通常系统的各个探测器安装于汽车的几个关键的车身部位,能探测到接近车身的行人、车辆和周围的障碍物,能向司机或乘客提前发出即将发生撞车危险的信号,促使司机甚至撇开司机采取应急措施处理特殊险情,避免损失。

同时当汽车发生故障时,可以通过按动警示信号键向过往的车辆发送无线警示信号,提醒过往车辆的司机注意,从而更有效地避免交通事故的发生。

汽车的各种方便性正不断地被人们所接受,现如今如同是一般的家用电器一样地进入平常百姓的家中,开发本系统,可以广泛地安装于各种家用轿车、客车、货车等,如与车载微型电脑相配合,可以实现更多的人工智能化操作,是实现汽车无人驾驶必不可少的一个组成部分,也是未来汽车的发展方向,因此运用前景是相当可观。

本设计采用了以AT89C52为主控芯片,利用三极管的开关特性驱动T40—16(40kHz 超声波发射端子)发射40kHz方波,然后接收端子R40—16接收信号,经放大电路及后级处理后单片机接收到一个下降沿中断,对信号传输期间所计数据进行处理后实现LED显示障碍物与汽车发射端的距离。

本文重点介绍了三极管的开关特性,发射端与接收端的压电效应,检波整流电路以及运放的简单应用。

经过实际验证,在车体上合理布置该报警器,利用超声波测量汽车与障碍物距离,实现汽车前行和倒车时与障碍物之间距离的检测;通过LED点阵实时显示距离,使汽车避免和障碍物发生碰撞。

实验表明该汽车防撞报警器具有测距速度快、准确度高、易于实现等优点,具有很好的应用前景。

而且本设计的应用领域也将十分广泛,不仅可以在汽车工业中运用,当配上相应执行机构,还可以运用于工业机床的限位自动控制当中。

第一章汽车防撞报警系统设计简介本设计利用MCS-51系列单片机为核心器件并结合比较常规的超声波传感器以及价格低廉的电子元件,由超声波发生电路、超声波信号接收电路、微波信号发生电路、感应信号放大及处理电路、中央处理单元电路,报警电路以及无线报警信号发射电路组成一个低误差,高精度,多功能的汽车防撞系统。

1.1 设计概要1.1.1设计任务与要求1)设计一套汽车倒车防撞报警系统:◆要求有一台主机;◆汽车与物体距离小于设定值时,利用蜂鸣器进行报警;◆通过按键选择报警的距离;◆数码显示选择的档位。

2)已知条件:防撞报警仪的主要设计指标◆报警距离:5~30m,根据用户的具体需要连续可调;◆根据用户的需要选用分档:0.6m,1.0m,1.5m,1.8m,2.4m;◆电源:车载电瓶12V;◆环境温度:-20~+70℃;◆报警器尺寸:155mm×155mm×63mm,重量:3.5kg。

3)主要技术指标:◆输入电源:车用直流电源,DC12V;◆发射频率:40kHz;◆接收频率:40kHz(中心频率);◆报警音量:≥……分贝;◆探测距离:三档可调。

1.1.2研究方法通过超声波和微波双重探测器、通过采样放大输入单片机系统、通过单片机的处理、完成对车辆周围障碍物的探测与报警,通过无线电信号向周围事物传递信息。

1.1.3解决的关键问题解决周围无线电信号对系统准确性的干扰,准确区分障碍是否位于有效的范围内。

解决汽车防撞报警系统装备,需完成物体检测传感器的选型,设计放大器电路、控制信号转换电路、无线警示信号发射电路、报警电路。

编写本设计所需要的程序,并对各部分电路进行实验、调试,最后完成系统的联调。

最终达到:1)具有测距功能,防护距离可人为预置;2)具备测角能力,目标的方位角信息对于去除虚警是必不可少的;3)信息传输选用无线射频方式,工作频率315MHz;4)易于产生抗干扰性能强的复杂发射信号,配合实时高效的信号处理和目标检测算法,用以去除虚警;5)能避开前后、左右、上下的障碍物;6)当道路上故障车及事故车打开警示灯时,随即发射防撞信号。

附近驶近车辆在150米处,能及时收到故障车及事故车发出的遇障语音提示,即三声“注意防撞”,在声音启动时本产品另有一红灯同时闪烁,直到驶离遇危区域红灯自动解除。

图1-1 系统总体框图1.2 汽车防撞报警系统设计的意义汽车防撞系统是一种高科技的产物,它将伴随着光机电一体化技术的进步而得到新的发展。

汽车防撞系统的核心在于快速准确地测量出汽车前方障碍物之间的距离,并及时发出报警信号以及自动刹车等应急措施,从而实现防撞。

奔驰公司和沃尔沃公司在汽车防撞器方面走在世界前列。

美国的《大众机械师》杂志介绍了戴姆勒-克莱斯勒公司汽车防撞器的研究情况。

该防撞器结构主要是两个测距仪和一个影像系统,能够测出安全距离,如果发现车前有障碍物,计算机能够自动引发刹车装置。

戴姆勒-克莱斯勒公司的实验结果显示,汽车以每小时20英里(32.18公里/小时)的速度行驶,在距离障碍物40英尺(12.19米)时,若司机仍在加速,自动防撞器的执行机构就会自动刹车,在距离障碍物1英寸(2.04厘米)的地方使车停下来,从而避免了撞车。

第二章设计思路分析本设计主要由计数器、中断接收器、计算距离、二进制数到BCD码的转换、比较报警和显示模块组成。

介绍了基于AT89C2051单片机的性能及特点,及以其为核心的一种低成本、高精度、微型化、数字显示的汽车防撞报警器。

该防撞报警器利用超声波及集成霍尔原件实现对汽车的测距和测速,利用单片机的实时控制和数据处理功能,完成系统的控制。

设计中给出了报警器的硬件电路原理及软件设计。

随着现代化节奏的加快,交通事故发生的频率也在增加,为提高汽车运行的安全性,本设计介绍了一种单片机控制的汽车防撞报警系统。

该装置将单片机的实时控制及数据处理功能,与超声波的测距技术、传感器技术想结合,可检测汽车运行中后方障碍物与汽车的距离及汽车车速,通过数显装置现实距离,并由发生电路根据距离远近情况发出警告声。

2.1 系统总体方案汽车防撞报警仪采用由AT89C52单片机为核心组成的微机系统,对仪器进行控制,其硬件系统如图2-1所示。

图2-1 仪器硬件框图2.2 工作原理本防撞装置利用声波作为检测波,利用超声波作为机械波,其频率为20kHz~20MHz。

随着频率的增加,检测距离减小,使用频率在15~40kHz之间,检测距离为0.5~3.0m,由发射器、接收器、控制器和反射板组成。

发射器、接收器和控制器安装在防撞主体(指由产品控制能实现防撞功能的汽车面板)上。

发射器发出检测波,经反射面反射给接收器,通过判断处理后,发送控制器执行规定的功能。

基于单片机的天车防撞系统采用AT89C52单片机和专用芯片测量超声波发射到反射回所需的时间t,由S=vt(v=314m/s,计算时加入温度补偿)得到从声波发射到反射面的距离。

此距离随时显示在汽车驾驶室内,软件可以设置几级提示和报警,当车障之间距离小于安全距离时,设置在驾驶室的声光报警仪即发出声光信号,通知驾驶员谨慎操作,从而有效地防止碰撞事故发生,保证人身及设备的安全。

2.3 控制器AT89C2051的功能特点AT89C2051是一个低耗能、高性能的CMOS8位微处理器,与MCS-51系列指令集和引脚兼容,有一下特点:128bytes内部RAM,2Kbytes EPROM,15根I/O线,2个16位定时/计数器5个两级中断源,1个全双工串行口,一个片内精密模拟比较器和片内振荡器,低功耗的闲置和掉电模式。

工作电压范围4.25V~5.5V,工作频率取12MHz。

AT89C2051中的两个16位定时.计数器寄存器T0和T1,作定时器时,可计数机器周期,计数频率为振荡频率的1/12;作计数器时,可对外部输入引脚P3.4/T0和P3.5/T1上出现从1至0的变化时增1,计数频率为振荡频率的1/24。

第三章系统硬件电路设计从功能上划分可以分成方波信号产生部分,开关部分,信号放大部分,检波整流及稳压部分,人机交换部分。

超声波发射部分:由信号发生电路产生方波信号,利用三极管的开关管特性,信号经过放大处理后,通过发射端子发射。

超声波接收部分:通过接收端子接收反射回来的信号,经过放大电路处理后,利用整流检波电路将交流信号变换为直流电压信号,再经过稳压处理后送往单片机,通过C语言编程进行测距,人机交换部分是由LED(液晶)显示及一些功能按键组成。

3.1 系统硬件方案设计该报警器由控制系统、超声波发射电路、接受电路、测速电路、报警电路、LED显示电路组成,电路原理框图如下。

图3-1 系统原理图超声波发射电路由CC7555时基电路和超声波发射探头组成。

单片机AT89C2051的P1.7引脚控制CC7555时基电路产生40KHz的频率信号给超声波发生器,由超声波探头发射的超声波射向障碍物。

利用超声波测距具有以下特点:测量灵敏度高,穿透力强,测量速度快,测量角度大,可对较大范围内的物体进行检测。

超声波接收电路由超声波接收探头、放大器和整形器组成。

由障碍物反射回来的超声波经接收探头,变换成电脉冲信号,再由放大器、整形器放大和整形后送入到单片机AT89C2051的P3.2引脚。

放大器宜选拥有足够增益和较低噪声的宽带放大器,以保持脉冲信号尤其是前沿不发生畸变,提高测距的精度。

测速电路由传感器、脉冲放大器、整形器、CC7555时基信号电路。

选通门组成。

霍尔集成传感器将车轮转速信号变成脉冲信号输出,经放大、整形电路后送入选通门,由CC7555时基电路产生的单位时基信号控制选通门的开与闭,以控制转速信号在单位时间内通过选通门,送入单片机AT89C2051的P3.5引脚,控制T1计数器计数,实现了在单位时间内的计数。

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