基于单片机的汽车防撞激光预警系统设计.pdfVIP

第25 卷第6 期（总第118期） 机 械管理开 发 2010 年12 月 Vol.25 No.6（SUM No.118） MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Dec.2010 基于单片机的汽车防撞激光预警系统设计 王伟杰 （国营大众机械厂第一研究所，山西 太原 030024 ） 【摘 要】 运用激光测距理论，提出汽车防撞预警系统的设计。该系统将单片机的实时控制及数据处理功能与激光测距技术相结 合, 可检测汽车运行中前方障碍物与汽车的距离, 通过数显装置显示距离, 并由发声电路根据距离远近情况发出警告声，通知驾驶员 采取相应措施，从而避免事故发生。 【关键词】 激光测距；单片机控制；报警 【中图分类号】 TP216 【文献标识码】 A 【文章编号】 1003-773X （2010 ）06-0179-03 0 引 言 移推算出光束往返所用时间ΔT ，从而根据公式得到 未来汽车发展的方向是实现汽车的安全驾驶提示 距离D ：D =C × ΔT /2。 和自动控制。设计一种使用方便、成本低廉的汽车车 2 AT89S51单片机简介 距自动化预警系统是人们争相研究的热点。由于激光 AT89S51 是一种带4K 字节闪烁可编程可擦除只 测距和单片机系统自身的优点，使两者结合开发汽车 读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Eras⁃ 预警产品有巨大的应用前景。汽车研究自动化车辆安 able Read Only Memory ）的低电压，高性能CMOS8 位微 全距离控制系统在国内、外均属于高技术产品。道路 处理器。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制 条件的改善和车辆的增加使车辆安全行驶问题日益突 造技术制造，与工业标准的MCS-51 指令集和输出管 出,开发这样的车辆安全辅助装置是目前和今后相当 脚相兼容。由于将多功能8 位CPU 和闪烁存储器组合 长的一段时期的必然趋势。 在单个芯片中，ATMEL 的AT89S51 是一种高效微控制 1 激光测距原理 器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价 激光测量技术是一种测距准确、性价比高的适用 廉的方案。 技术。激光测距即通过测量激光往返目标所需时间来 AT89S51 具有如下特点：40 个引脚，4K Bytes Flash 确定两者之间的距离。由激光器发射激光，光束穿过 片内程序存储器，128 bytes 的随机存取数据存储器 大气到达目标，经目标反射后返回，并由探测器接 （RAM），32 个外部双向输入/输出（I/O ）口，5 个中断优 收。测出从激光发射到反射光被接收所经历的时间， 先级2 层中断嵌套中断，2 个16位可编程定时计数器,2 [1] 根据运动学中最基本的关系即可求出目标的距离 。 个全双工串行通信口，看门狗（WDT ）电路，片内时钟 在实际中，汽车驾驶员在不同的路况、不同的天气条 振荡器。 件下行驶，不能准确目测汽车的车距,甚至小于规定的 3 系统组成及实现 标准车距。我们可以采用激光测量技术来不断地测量 设计分为4 个单元，包括激光测距单元、单片机控 车距，通过分析反馈数据来提示驾驶员保持汽车的标 制单元、LCD 显示单元、语音报警单元。 准车距。 其设计原理如图1所示：