电动自行车追尾防撞报警系统的设计.doc

电动自行车追尾防撞报警系统的设计 摘 要 目前，电动自行车的安全问题已引起各界关注。本文基于超声波测距技术，以mcs-51系列单片机为控制核心，采用语音报警电路，对电动自行车的追尾防撞进行语音报警，最终实现了电动自行车追尾防撞报警系统。为了保证一定的准确度，系统采用ds18b20温度传感器测量环境温度，对超声波测距公式不断进行修正。 关键词 电动自行车追尾防撞报警；系统结构；硬件设计；软件设计 中图分类号tp368.1 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）56-0121-02 abstract at present, the security problems of electric bicycles are followed with interest by all circles. based on the ultrasonic distance measuring technical, this paper takes the single chip microcomputer of mcs-51 series as control core; and the voice warning circuit is used to realize the rear-end collision of electric bicycles. finally, the warning system of avoiding the rear-end collision between electric bicycles is implemented. in order to guarantee certain accuracy, the system measures the environmental temperature by the ds18b20temperature sensor, and modifies continuously the formula of the ultrasonic distance measurement. keywords warning the rear-end collision of electric bicycles; the structure of system; hardware design; software design 0 引言 近年来，电动自行车由于价格低廉、污染轻、使用便利等优点，深受广大消费者的青睐。但随着电动自行车的普及使用，相关的交通事故时有发生；其中追尾碰撞占有相当比例，给骑行者及其家庭带来了一定的经济损失，甚至造成生命威胁。 为了减少和避免电动自行车追尾碰撞交通事故的发生，本文基于超声波测距技术，提出并设计了电动自行车追尾防撞报警系统。当本车与前方车辆（物体）之间的距离小于安全距离时，系统将自动发出语音报警，提醒骑行者引起注意，及时采取措施，以保障安全。 需要指出的是，由于实际对系统测距的要求不是很高（一般只要求达到厘米级），同时考虑到电动自行车的技术指标和使用成本[1]，本文提出的电动自行车追尾防撞报警系统实现方案主要本着能用、实用、经济等原则进行设计的。 1 系统结构及工作原理 电动自行车追尾防撞报警系统的结构框图如图1所示。 系统工作原理如下：单片机的p1.0口输出频率为40khz的方波信号，经功率放大后驱动超声波发射器，使之发出同频率的超声波信号[2]，与此同时计数器开始计时。超声波信号遇障碍物反射至超声波接收器，经过放大处理及脉冲整形后得到有效波形，形成中断信号，送入单片机的int0口，使单片机的int0产生中断，计数器停止计时，这样就可以得到超 声波从发射到接收的时间间隔△t[3]。由超声波测距原理知道，本车与障碍物之间的距离d为： d=v*△t/2 （1） 而超声波的传播速度v与环境温度t有关，它们之间的关系为： v=331.45+0.61t （2） 为了比较准确地计算出本车与障碍物之间的距离d，在系统中安置温度传感器，对环境温度进行实时测量[4]。当d的数值超过系统规定的安全距离大小时，启动语音报警功能，提醒骑行者注意，以便其及时做出处理。 图1 电动自行车追尾防撞报警系统结构框图 2 系统硬件设计 电动自行车追尾防撞报警系统的硬件结构如图2所示。 图2 电动自行车追尾防撞报警系统的硬件结构 整个系统的硬件主要由89c51单片机、超声波发射电路、超声波接收电路、温度传感器和防撞报警信号电路等五部分组成。各部分功能如下： 1）89c51单片机作为系统的核心硬件，起着关键的作用，主要包括利用定时器溢出中断的方式在p1.0口产生对称的40khz方波信号、温度信号的接收与超声波传播速度的修正、利用中断方式进行超声波传播计时、