一种智能汽车防撞报警器的设计开发

2009-07-24 11:04:56来源: 互联网 关键字:单片机  超声波测距  汽车防撞雷达  软件系统

  摘 要:设计并开发了应用于汽车的防撞系统。基于超声波原理,防撞系统通过发射和接收超声波信号,测算出时间差,再利用控制系统换算成距离,判断处理。该系统采用发生器电路、换能器、线性功率放大器。另外,系统采取了三个防干扰措施。由于防干扰措施的实施,使系统能在工业现场中有较小的稳态误差,有效防止了碰撞事故的发生。

0 引 言

  汽车防撞报警器的核心部件是汽车防撞雷达。汽车防撞雷达(俗称电子眼)之所以能实现防撞报警功能,主要有超声波这把无形尺子,它测量最近障碍物的距离,并告知车主。超声测距原理简单:它发射超声波并接收反射回波,通过单片机计数器获得两者时间差t,利用公式S=Ct/2计算距离(S为汽车与障碍物之间的距离;C为声波在介质中的传播速度,C=331.4(1+θ/273);θ为摄氏温度。本文介绍的超声测距系统共有4只超声波换能器(俗称探头),分别布置在汽车的前左、前右、后左、后右4个位置上。能检测前进和倒车方向障碍物的距离,通过后视镜内置的显示单元显示距离和方位,发出一定的声响,起报警防撞作用。

1 天车防撞报警仪的总体方案设计

1.1 防撞报警仪的主要设计指标

  (1)报警距离:5~30 m,根据用户的具体需要连续可调;

  (2)根据用户的需要选用分档:0.6 m,1.0 m,1.5 m,1.8m,2.4 m;

  (3)电源:车载电瓶12 V;

  (4)环境温度:-20~+70℃;

  (5)报警器尺寸:155 mm×155 mm×63 mm,重量:3.5 kg。

1.2 系统总体方案

  汽车防撞报警仪采用由AT89C52单片机为核心组成的微机系统,对仪器进行控制,其硬件系统如图1所示。

1.3 工作原理

  本防撞装置利用声波作为检测波,利用超声波作为机械波,其频率为20 kHz~20 MHz。随着频率的增加,检测距离减小,使用频率在15~40 kHz之间,检测距离为0.5~3.0 m,由发射器、接收器、控制器和反射板组成。发射器、接收器和控制器安装在防撞主体(指由产品控制能实现防撞功能的汽车面板)上。发射器发出检测波,经反射面反射给接收器,通过判断处理后,发送控制器执行规定的功能。基于单片机的天车防撞系统采用AT89C52单片机和专用芯片测量超声波发射到反射回所需的时间t,由S=vt(v=314 m/s,计算时加入温度补偿)得到从声波发射到反射面的距离。此距离随时显示在汽车驾驶室内,软件可以设置几级提示和报警,当车障之间距离小于安全距离时,设置在驾驶室的声光报警仪即发出声光信号,通知驾驶员谨慎操作,从而有效地防止碰撞事故发生,保证人身及设备的安全。

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关键字:单片机  超声波测距  汽车防撞雷达  软件系统

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2009/0724/article_1126.html
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