畢設(shè)論文 車汽的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析.doc

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1、南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析汽車測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)的分析摘要：本文主要介紹了汽車的測(cè)速及倒車系統(tǒng)電路原理分析。該系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)為控制核心，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速檢測(cè)及倒車測(cè)距等功能。采用光電式輪速檢測(cè)的方法進(jìn)行汽車的轉(zhuǎn)速檢測(cè)，速度可通過(guò)按鍵進(jìn)行調(diào)整分為快中慢三檔；倒車系統(tǒng)主要采用超聲波測(cè)距的原理進(jìn)行汽車尾部與障礙物間距離的測(cè)量，在倒車時(shí)會(huì)有提示音，聲音的大小也是可以調(diào)節(jié)的；同時(shí)檢測(cè)的速度及倒車的距離均可通過(guò)數(shù)碼管進(jìn)行及時(shí)的顯示。關(guān)鍵字：AT89S52CX20106A光電耦合器40南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析1緒論隨著人們生活水平的不斷提

2、高，汽車已經(jīng)成為生活中主導(dǎo)的交通工具，汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。為保障汽車駕駛時(shí)的舒適性和安全性世界各國(guó)對(duì)汽車防撞技術(shù)的研究和發(fā)展投入了大量的人力、物力和財(cái)力，據(jù)統(tǒng)計(jì)，危機(jī)情況時(shí)，如果能給駕駛員半秒鐘的預(yù)處理時(shí)間，則可分別減少追尾事故的30%，路面相關(guān)事故的50%，迎面撞車事故的60%，所以現(xiàn)在汽車安裝各類測(cè)距系統(tǒng)以保障行車安全。超聲波測(cè)距是汽車泊車或者倒車時(shí)的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員泊車、倒車和起動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。通過(guò)測(cè)距來(lái)發(fā)現(xiàn)障礙物，計(jì)算簡(jiǎn)單,方便迅

3、速,易于做到實(shí)時(shí)控制，距離準(zhǔn)確度達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求。超聲波測(cè)速雷達(dá)用于測(cè)距上，在某一時(shí)刻發(fā)出超聲波信號(hào)，在遇到被測(cè)物體后的射回信號(hào)波，被倒車?yán)走_(dá)接收到，得用在超聲波信號(hào)從發(fā)射到接收回波信號(hào)這一個(gè)時(shí)間而計(jì)算出在介質(zhì)中的傳播速度，這就可以計(jì)算出探頭與被探測(cè)到的物體的距離。針對(duì)我國(guó)高速公路交通安全的需要，以及國(guó)內(nèi)外汽車電子技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，綜合汽車電子技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)等多學(xué)科理論，從必要性、可行性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性等角度出發(fā)，提出開(kāi)發(fā)研制汽車測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)。目的在于當(dāng)行車處于高速及倒車狀態(tài)時(shí)，提醒駕駛員或自動(dòng)采用相應(yīng)措施，從而減少或避免高速公路碰撞事故的發(fā)生。2設(shè)計(jì)

4、方案要求2.1功能及技術(shù)要求（1）測(cè)速范圍。測(cè)速范圍分為四檔：第一檔速0—130cm/s，第二檔速130—200cm/s，第三檔速200—260cm/s，第四檔速260—300cm/s。（2）倒車測(cè)距范圍。該模擬系統(tǒng)的測(cè)量范圍在2—3米之間。當(dāng)距離小于20cm時(shí)，電機(jī)自動(dòng)停止，或者說(shuō)在大于20cm時(shí)，也可以通過(guò)按鍵使電機(jī)停止。（3）按鍵功能如表2-1所示。40南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析表2-1按鍵功能表按鍵名稱K1倒轉(zhuǎn)鍵K2減速鍵K3加速鍵K4正轉(zhuǎn)鍵K5復(fù)位鍵S1、S2進(jìn)入倒車狀態(tài)（4）顯示功能。該系統(tǒng)具備顯示功能，顯示內(nèi)容有正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)速及倒車狀態(tài)時(shí)障礙

5、物與汽車尾部的距離，其顯示精度為1cm。2.2測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證2.2.1發(fā)射與接收模塊方案一：采用后視攝像進(jìn)行倒車這種方法可以獲得障礙物的直觀圖像，但無(wú)法測(cè)得準(zhǔn)確的距離；雖然其可靠性高但是價(jià)格較高，得不到普遍的推廣使用；這種方法還存在一些其他的缺陷，如其在夜間會(huì)受到影響，無(wú)法重現(xiàn)圖像，使其在晚間如同虛設(shè)，不僅如此，它還會(huì)受到天氣的影響，在陰雨、霧雪天氣，后視攝像這種方法同樣起不到效果。 方案二：采用超聲波倒車 超聲測(cè)距一般采用40KHz的脈沖信號(hào)。常用有CX20106集成芯片，使用方便簡(jiǎn)單，只需在外圍電路加常見(jiàn)的反向驅(qū)動(dòng)集成塊74LS04，使用起來(lái)效果很明顯而且價(jià)

6、格合理。超聲波測(cè)距雖然沒(méi)有清晰的圖像，但是其可以測(cè)得準(zhǔn)確的距離，讓使用者無(wú)論是在白天還是在晚上都能明確的了解到其后邊的障礙物。超聲測(cè)距也存在缺點(diǎn)，就是對(duì)車后的路坑、山崖、凸出的某些障礙物無(wú)法感應(yīng)。在此設(shè)計(jì)屬于模擬系統(tǒng)，所以采用方案二比較經(jīng)濟(jì)合理。2.2.2轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路模塊方案一：霍爾式輪速檢測(cè)霍爾輪速傳感器由磁鋼、霍爾元件及電平轉(zhuǎn)換電路組成，霍爾輪速傳感器核心為霍爾元件,霍爾元件通過(guò)齒輪的運(yùn)動(dòng)輸出mV級(jí)的準(zhǔn)正弦波電壓,選用UGN3019開(kāi)關(guān)型集成霍爾元件,可實(shí)現(xiàn)將準(zhǔn)正弦波電壓轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)脈沖電壓?；魻栞喫賯鞲衅鬏敵龅拿}沖信號(hào)頻率與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系,對(duì)脈沖信號(hào)可采用多種方法進(jìn)行處理分析

7、。開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器尺寸小、工作電壓范圍寬，工作可靠，但是對(duì)于該模擬系統(tǒng)，不需要這么高精度的檢測(cè)。方案二：光電式輪速檢測(cè)40南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車的測(cè)速及倒車提示系統(tǒng)分析光電式輪速傳感器由光源、轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤、光敏元件及有關(guān)電路組成。轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤被安裝在轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤邊緣開(kāi)有等距離的孔,光源發(fā)出的光通過(guò)圓盤小孔照射到光敏元件上。當(dāng)測(cè)速盤旋轉(zhuǎn)切割光開(kāi)關(guān)時(shí),光敏檢測(cè)元件輸出一串脈沖信號(hào),脈沖頻率與轉(zhuǎn)速成正比。轉(zhuǎn)速n與脈沖頻率f關(guān)系為:n=60*f/p(r/min),其中p為圓盤開(kāi)孔總數(shù)。若取p=60,則