基于单片机的汽车油门防误踩系统研究报告.doc

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1、基于单片机的汽车油门防误踩系统研究报吿设计者：唐洋、田恬、陈鹏、潘迪指导老师：王起明学院：机电工程学院本文介绍了基于AT89S52单片机控制防止误踩汽车油门的系统的设计。利用角速度传感器、超声波距离传感器、LCD1602液晶显示屏、继电器控制电路、AT89S52单片机等组成此设计的硬件部分。角速度传感器和超声波距离传感器将采集到的角速度数据和距离数据传送给AT89S52单片机，单片机再对接收到的数据进行处理和判断，将处理的结果传送LCD1602液晶显示屏上显示，并且控制外围器件，电子油门开关和汽车刹车部分，同时通过声光报警进行警示，实现此设计的完全功能。关键词：数据采集系统；角速度；

2、距离；AT89S2;汽车摘要・2第一章绪论41.1课题的背景・41.2研究意义・41.3国内外研究现状・4第二章关键技术62.1汽车安全状态的确定・62.2车前障碍物信息的获取・62.3误踩油门判定方法・62.3.1误踩油门踏板角速度信息的检测和判断・72.3.2前方障碍物距离的检测和判断・7第三章系统总体方案设计93.1系统总体方案・93.2系统运转流程图・94.1系统硬件设计•“第四章系统的分模块设计4.2电源电路设计・114.3角速度传感器模块4.4超声波距离传感器模块・134.5AT89S52单片机模块・154.6显示模块・214.7报警模块・23第五章调试及性能分析・25参

3、考文献・27附录・28第一章绪论1.1课题的背景据新闻报道,2013年4月28日上午7时45分，在小区停车场停车入位时，女司机王某误将油门当刹车踩下，将一名老人撞死；2012年5月8日20时36分许，肇事司机肖某某驾驶客车，其在采取制动措施时误踩油门，使车辆加速行驶造成交通事故，致4车连撞，包括张丽莉老师在内的5名师生受伤；2012年6月22日下午，肇事司机李培林驾驶机动车操作不当制动时误踩油门，致车辆超速驶入对向非机动车道，与一自行车队相撞，造成4人当场死亡、1人经抢救无效死亡，3人受伤……一系列的因司机误踩油门而发生的交通事故不断给我们敲响警钟！1.2研究意义在机动车停车场入停车

4、位时，因停车位空间狭小，司机视野受限，同时司机误踩油门导致发生事故。机动车在道路上行驶时，一旦发生紧急情况，很多司机尤其是新手司机由于紧张容易将油门误当做刹车踩下而不能制动，导致事故。由此可见，很多交通意外都是由于误踩油门所致，所以我们设计了这一套基于单片机的汽车油门防误踩系统，希望能够解决这一问题。1.3内外研究现状近年来，油门误踩检测设备备受重视。本文列举两例论述。国内，北京科技大学的尹怡欣教授设计岀一套基于旋转编码器的汽车油门误踩检测装置。该装置在油门踏板联动轴上安装旋转编码器，用于检测油门踏板的下踩速度和到达位置，利用车辆的速度信号，检测车辆的加速度。在油门踏板的下踩速度和到

5、达位置超过阀值时，认为油门踏板误踩，信号处理单元将信号置为高电平输出。其中，信号处理单元由单片机STC12C5A60S2实现。实验表明，该装置检测油门误踩的信号输出准确率高，但其需要一定的反应时间，在瞬时性上还有待完善。国外，丰田公司开发出可防止刹车时误踩油门技术，该功能为“智能清障声呐”（ICS）□在将油门踏板误将制动踏板踩下时，该功能会降低发动机的输出功率，在碰撞前自动实施制动。但该装置容易受到声波干扰，存在一定局限性。第二章关键技术2.1汽车安全状态的确定在汽车防误踩油门系统中，由传感器采集车辆状态或者车前障碍物信息，传递到中央控制系统中。中央控制系统中和各方面的信息，进行逻辑

6、判断，车辆是否正在处于安全行驶，并且给出刹车或者停车信号。国内外的汽车防误踩油门系统在信号采集方面设置比较单一，比如通过检测油门踏板的受力变化或者角速度变化，他们通过设定某一阈值作为判断车辆是否安全驾驶的依据。这些方法比较局限，在实际驾驶中，遇到复杂的路况，不能全方位的收集路况信息，从而产生错误的指令输岀。所以，本文拟采用AT89S52单片机,L3G4200角速度传感器和HC-SR04距离传感器相结合，提升信号的采集的可信度和传输速度，在事故未发生时，进入安全监控模式；在事故发生时，第一时间做出反应，将危害降到最低。2.2车前障碍物信息的获取障碍物信息获取中的关键技术是车和前方障碍物

7、和后方障碍物之间的距离测量。目前，汽车上的测距方法一般有超声波测距法、红外测距法、激光测距法、机器视觉测距法和雷达测距法。超声波测距法精度低、测距范于制造倒车雷达；红外测距法虽然结构简单、价格低廉，但是其精度低，距离近，方向性差，容易受天气的影响。现阶段，汽车避撞技术领域常用的测距技术包括机器视觉测距法和雷达测距法，后者又可分为激光雷达测距和毫米波雷达测距。本文中，将使用超声波测量传感器模拟实际情况。2.3误踩油门判定方法2.3.1误踩油门踏板角速度信息的