低能见度下汽车防撞预警系统设计毕业论文.doc

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1、低能见度下汽车防撞预警系统设计毕业论文目录摘　要IAbstractII目录II第一章绪论11.1研究目的11.2国内外研究现状11.3研究的主要内容和目标2第二章总体设计方案32.1硬件框图32.2控制模块32.3超声波模块42.4数字显示及按键模块5第三章硬件系统设计73.1核心控制模块73.2超声波模块73.3数字显示及按键模块113.4报警模块133.5系统综合电路13第四章系统软件设计及程序154.1系统工作总流程图154.2超声波模块程序流程图164.3报警模块程序流程图17第五章系统测试与改进18II5.1系统测试分析195.2系统改进思路21第六章结论23参考文献24谢　辞25

2、附　录26II第一章绪论1.1研究目的在日常生活中，汽车已成为大多数人出行的代步工具，但是随着环境污染的加重，在出行路上时常会出现大雾等低能见度天气，从而引发一次次的车祸。为了避免这一幕幕惨剧，给汽车安装用于在各种低能见度下起到防撞预警作用的设备是十分必要的[1]。车载防撞系统可以在司机看不清前方路况，即将发生危险的时候提醒驾驶员，可以达到视觉增强的效果。1.2国内外研究现状为了在各种能见度低的环境下保证驾驶员行车安全，目前已有多种微波雷达汽车防撞器在国内外得以应用，一般的微波雷达远距离测试时受环境的影响较大，而且这种微波雷达汽车防撞器一般只能探测前方车辆，无法检测后方行驶的车辆，也不能对后

3、方车辆发出可能相撞的危险警告，并且价格昂贵，仅在高档汽车中使用，安装技术要求较高，使用效果不好，无法大量推广普及。目前正在使用的几种防撞系统有超声波防撞系统，雷达防撞系统，激光防撞系统，红外感应防撞系统等，下面分别对其进行介绍。1.2.1.最简易的系统——超声波超声波系统的工作原理是：第一步发射器会发出脉冲,之后会给测量逻辑电路提供一个短脉冲，接下来再由信号处理装置对信号进行处理，就可以得出汽车前后的车距了。尽管超声波系统整体原理简单、生产价格低、制作工序比较容易，但是当前大部分使用中的超声波系统的检测角度小，精度低，而且不能检测来自汽车后方的危险[2]。1.2.2.最“专一”的系统——雷达

4、33雷达的工作原理是发射一束电磁波来检测前方有无车辆，从而来不断检测计算前方车辆的速度和距离，经过运算得出是否会有危险发生。雷达探测稳定性较高，而且障碍的物形状和颜色的影响对其影响较小，测量时间和测量距离都比较准确。但是它非常敏感，容易受到干扰，制作成本高是它的另一不足，在实际应用中很难会有较大的发展。1.2.3.最“挑剔”的系统——激光在现实生活中激光测距系统应用较多的是非成像式激光雷达和成像式激光雷达。激光汽车防撞预警系统是一种光子雷达系统，本系统的优点是测时短、测程远、精度高，已经应用到了很多领域[3]。但是要想应用到汽车防撞系统中，激光还不太成熟，另外雾天当中激光对人的伤害比较大，特

5、别是伤害人的眼睛，而且激光系统的设计占地较大，在较小空间的车辆中安装不便。1.2.4.最“通吃”的系统——红外线感应红外线利用热成像原理，该系统的优点是利用感热而非感光的原理，让这个系统在各种低能见度等恶劣环境下仍可以使用，解决了前几种系统都会遇到的困难。在几种高端品牌的相关车型上，此系统亦有较广泛的应用，其缺点是对技术要求较高。1.3研究的主要内容和目标以AT89S52单片机作为低能见度下汽车防撞预警系统的核心控制器，首先用传感器采集前后车辆距离数据，之后将采集到的数据输入单片机进行进一步的处理，利用单片机控制各个模块实现自动测距，信号传输，发出报警信号和声音提示的功能，力求系统完成之后具

6、有集成化高，结构小巧，操作简单的特点[4]。设计思路大体为：第一步选择合适的设计方案，第二步进行硬件设计，第三步绘制软件流程图，编写程序代码。第四步制作测试系统进行运行调试。本设计所要达到的预期目标：1.可以在低能见度下测量汽车前后行驶车距；2.可以显示前后车距，判定是否有发生危险的可能性；3.可以对车主发出语音警告；4.可以对后方车辆发出灯光警示信号。33第二章　总体设计方案2.1硬件框图如图2.1所示为系统整体构架原理图，在本设计中以AT89S52为核心控制模块，并加入用于检测汽车前后障碍物距离的超声波模块，显示前后距离的LED模块，进行报警提示的报警模块，还有提供稳定电源的电源模块和按

7、键模块。图2.1防撞预警系统硬件框架图2.2控制模块方案1：控制器采用16位的凌阳单片机，这种单片机具有体积小、驱动能力强、集成度高、方便扩展、可靠性高、低功耗、结构简单、中断处理能力强等特点。但是他也存在一系列的缺点，如操作不宜入手，并且结构复杂，在工作时，资源占用率很大，处理数据的效率低下。方案2：选用PIC单片机，该单片机结构简单，操作简便易学，容易实现。PIC单片机有计算功能和记忆内存像CPU并由软件