城市行车安全距离控制警报系统

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1、作品设计报告--------城市行车安全距离控制警报系统作者：怀化学院物信系05级6班黄勇邓俊祥陈中华摘要开车出门，安全是第一位的。在城市里，车祸已不是一件新闻，几乎每天都有发生。车辆刮擦、追尾、倒车等更是被开车人称之为“家常便饭”。所以在追尾和擦伤越来越频繁，该系统就是为了解决这类问题而设计的。该系统用目前最性价比最好的AT89S51单片机，采用抗光度、湿度等环境因素干扰较强的超声波原理。单片机控制超声波发射并开始计时，当检测到接收信号时就停止计时然后就算出时间差，在结合超声波在空间里传输的速度就可以算出距离，结果可以通过数码管显示出来，如果距离小

2、于设定值就报警提醒驾驶员。在反光镜看不到的位置，驾驶员通过这种设备可以知道该盲区的状况。该产品(模型)成本低，抗干扰能力强，拓展性好，体积小巧，面向大众易推广。它除了用于行车还可以在防檫、倒车防撞中，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。关键词：单片机、超声波、信号处理、警报器。1前言现在对都市有车族来说，其主要行车路线是城市道路。城市道路的特点是车流量大、车辆密度大、新手多、红绿灯多、自行车多、行人多，加上有的出租车频繁违章，路况相对比较复杂。城市道路状况复杂，紧急情况多，一旦前车急停，跟车过近和只盯前车都很容易追尾；退一步说，即便您自己反应

3、敏捷，急刹车得力，也很难保证后车司机是否同样眼疾手快，不会撞到您的爱车。所以这两个毛病于前于后都危险，故提前预知对驾驶员很重要。虽然现在市面上有很多高科技的防撞系统，但其高额的费用让普通用车族望而却步，据了解市场上的汽车防撞雷达一般定价都在6000-8000元之间，针对这种情况，我们提出了实用且成本低的设计概念：从司机的主观能动性出发，提高司机驾驶的警惕性，从而达到降低交通事故的目的。即我们的创新作品--城市行车安全距离控制警报系统。一、城市行车安全距离控制警报系统的设计与实现1.方案设计方案论证：1.1用声波测距超声波发射器向某一方向发射超声波，在

4、发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍2物的距离(s)，即：s=340t/2。由单片机通过程序来控制数码管的输出，使输出等于发射头到障碍物的距离。1.2用红外线测距该电路主要由红外线发射器、红外线接收器、电源电路、语音报警电路、单片机电路组成。原理和超声波的相似。由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中的传播距离较远,因而超声波经常用于距离测量,如测距仪和物位测量仪等都可以用超声波来实现。利

5、用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人、汽车工业等领域中有广泛的应用，而且超声波头比红外线发射器要便宜很多。本设计也因此采用超声波装置。三、主要电路和系统设计3.1系统原理框图：51控制输出40KHz超声波接受信号处理超声波发送超声波接收数码管显示LED指示警报器报警系统硬件主要由89S51单片机、超声波发射接收头、接收处理芯片、数码管、蜂鸣器、LED灯指示、5V和12V电源组成。电源模块：接收信号处理模块：显示模块：3.2系统各模块的理论分析和实际设计本系统采用集成芯片（

6、7812、7805）稳压，输出+5V与+12V电源，输出电源值与误差值在相差1%。由单片机控制产生40kHz的振荡并开始由内部计时，超声波发射头因振荡发射超声波，超声波在空间里面传播当遇上障碍物就返回信号，超声波接受头接受信号传到信号处理芯片处，芯片通过处理输出一个脉冲到单片机的P3.2口（外部中断2口），单片机运行中断并停止计时。这样就可以计算出发生信号到接受返回信号所用的时间，算出超声波发生器与反射物体的距离。距离计算公式：*d=s/2=(c*t)/2*d为被测物与测距器的距离，s为声波的来回路程，c为声速，t为声波来回所用的时间。发射计时接收停

7、止PCB图：3.3软件流程a)主流程图Y开始单片机初始化定时中断子程序外部中断子程序返回检测回波Nb)定时中断子程序定时中断入口进入并定时初始话，发送超声波，检测超声波是否发送完毕，完则停止发送返回。c)外部中断服务子程序外部中断入口进入，关外部中断读取时间差，计算距离，把距离放入数码管显示，开外部中断并返回。4．性能测试4.1室外测试：时间：2008年5月24日地点：空旷地带室外温度：24℃4.1.1性能测试性能测试的目的：为了验证系统是否达到用户提出的性能指标，同时发现系统中存在的性能瓶颈，起到优化系统的目的。表4.1.1.1表4.1.1.24.

8、1.2功能测试性能测试的目的：检测系统功能与设定目标是否一致编号障碍物距离范围系统响应1木板0――1米绿灯不