基于单片机汽车防碰撞系统探究

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1、基于单片机汽车防碰撞系统探究　　摘要：随着国家经济发展，我国汽车拥有者的数量大大提高，汽车给人们的出行带来了巨大的便利。在带来便利的同时，交通事故发生的频率也大大上升，为了减少交通事故的发生，我们用单片机对汽车的防碰撞系统进行研究。本文将介绍汽车防碰撞系统的基本原理及测距系统的特点和应用。关键词：单片机；防碰撞；测距Abstract:Withthedevelopmentofthenationaleconomy,thenumberofChina’scarownershipisgreatlyimproved,theauto

2、mobilehasbroughtgreatconveniencetopeople’stravel.Intheconvenience,trafficaccidentfrequencyisgreatlyincreased,inordertoreducetheoccurrenceoftrafficaccidents,weuseMCUanti-collisionsystemforautomotiveresearch.Thispaperwillintroducethecharacteristicsandapplicationof

3、thebasicprinciplesandmeasuringsystemforautomobilecollisionavoidancesystem.Keywords:singlechipmicrocomputer;anti-collision;ranging10中图分类号：U461.91文献标识码：A文章编号：随着社会经济的发展，汽车已经成为了主流的出行工具，给大家的出行带来很多的便利，然而同时汽车也给大家的生活带来了更多隐患，大量交通事故的发生造成了严重的生命财产损失。社会的发展也带动了科技的进步，而科技总会给人们的

4、生活带来更多的福利，如何利用现有的科技手段有效的减少交通事故的发生也称为了人们热议的话题。对汽车交通事故的研究表明，70%~90%以上的车祸是由于驾驶员反应不及时造成的，有65%的车辆相撞属于追尾相撞，其余则属于侧面相撞。因此，及时给驾驶员发生碰撞的声光信息提示会大大减少车辆碰撞的几率，这就要求汽车上搭载一种能自动检测距离的装置。车辆防碰撞系统能够在事故发生前提醒驾驶员，使驾驶员有足够时间采取安全措施，从而达到安全行驶。而超声波是一种特殊的声波，为直线传播方式，频率越低，绕射能力越弱，反射能力越强，利用超声波的这诸多特

5、性，本研究采用超声波检测芯片来实现防碰撞预警功能。1汽车防碰撞系统硬件设计根据实际设计的需要和产品性价比，选用AT89C51单片机进行此次研究。AT89C51是一个单片机，即一个微处理器，AT89C51带有4K字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS108位微处理器，俗称单片机。汽车防碰撞系统主要由超声波发射器、单片机CPU控制、测温装置、报警装置、液晶显示装置等接口部分组成。系统检测距离的原理是通过单片机发出40

6、kHz的方波串后，检测接收端是否接收遇障碍物反射的回波,同时利用单片机计算出收到回波所用的时间t和确定超声波所处温度下空气传播的速度C，则障碍物到汽车尾部距离为C×t/2，根据测出来的相应距离，通过CPU计算后判断作出报警响应、液晶显示等相应的控制。本次研究根据实时动态收集到的数据对距离、时间等作出计算并进行响应。硬件系统设计图如下图1所示。系统由超声波发射器、超声波接收器、核心功能芯片、温测装置、LCD显示器和报警响应装置构成。图1系统硬件设计图1.1超声波测距原理超声波是作为一种特殊的声波，同样具有声波传播的基本物

7、理特性，如反射、折射、干涉、衍射等，超声波测距即利用其反射特性。由于超声波具有非常短的波长，可以聚集成狭小的发射线束，呈束状直线传播，其传播具有方向性。超声波在空气中的传播速度为340m/s,但其传播速度随介质温度的上升而加快，气温增加一度，声速增加0.6m/s。10本系统中，超声波测距采用的方法是检测超声波往返的时间：由于时间长度与声音通过的距离成正比，当超声波发射极发出一个短暂的脉冲波时，记时开始，当超声波接收到第一个回波脉冲后，记时立即停止，此时，记录得到的时间值为t，那么从超声波发射位置到障碍物之间的实际距离S

8、就是：S=C×t/2(1)式中C为超声波的传播速度，由于超声波的波速与温度有关，表1列出了几种不同温度下的波速。在使用中，如果温度变化不大，则可以认为波速是基本上不变的。一般情况下，超声波的波速可以近似于声音在空气中的传播速度，即C=340m/s。声速确定后，只要测得超声波往返时间，即可求得距离。另外经过分析可知，频率为40kHz