汽车防撞雷达系统的设计-中国科技文献.PDF

设计应 用 汽车防撞雷达系统的设计 德州学院汽车工程学院 寻 莹 随着我国汽车行业不断发展，公路交通随着出车流密集化和驾驶员非职业化，交通事故越来越多。本文设计的汽车防撞雷达系统，就是当汽车与障碍物的距离较 【摘要】 近时即可向司机预先发出报警信号，可及时有效的防止交通事故的发生。 单片机；报警系统；防撞雷达 【关键词】 1.引言 接收电路、感应信号放大及处理电路、中央处 显示子程序流程图如图5所示。超声波发 随着人民经济水平的提高，汽车已经走进 理单元电路、测速电路等其他电路组成。 射极和接收极距离较近，当发射极发射超声波 我们的家庭中。但汽车相撞的交通事故发生增 3.1 主控芯片 以后，有部分超声波没经过障碍物反射就直接 加了人民财产的损失。为了减少这种损失，设 本设计选用AT89S51为主控芯片，充分利 绕射到接收极上，这部分信号是无用的，会引 计一种能够提前预知前方行驶车辆的速度和距 用了AT89S51的片内资源，即可在很少外围电 起系统误测。设计中采用延时技术来解决这个 离的安全避撞装置是非常必要的。该汽车防撞 路的情况下构成功能完善的超声波测距系统， 问题，并设定延时时间为1ms，即在发射极发 雷达系统是以MCS-51系列单片机为核心器件， 而且AT89S51的性价比较高。AT89S51的主要技 射超声波1ms内，通过软件关闭所有中断，接 结合比较常规的超声波测距器件和霍尔车速传 术参数如表1所示。 收电路对此期间接收到的任何信号不予理睬， 感器以及价格低廉的电子元件组成，包括硬件 3.2 超声波信号发射电路 1ms后立即启动中断程序，这时接收到的信号 设计和软件设计两部分。本系统具有低误差、 超声波信号发射电路如图2所示，包括超 才有效，并在接受到回波信号的同时，中断程 高精度和低成本的特点。 声波信号的产生、多路选择及换能器等。超声 序停。此时中断程序所记录的CPU发送脉冲信 2.系统总体设计原理 波探头选用压电超声波换能器。压电超声波换 号的前沿到回波脉冲信号之间的时间才是需要 设计的基本思路：通过对速度和距离的 能器是利用压电材料的压电效应来工作的。当 的。因此，系统存在测量盲区。最后把测量结 感知与计算，判断驾驶状态是否安全，并报 它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片 果存储并通过LCD液晶显示电路显示出来，完 警提醒驾驶员。系统总体方框图如图1所示。 的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振， 成一次测量。 利用AT89S51单片机为核心器件并结合常规的 并带动共振板振动产生超声波，这时它就是一 超声波测距探头和霍尔车速传感器以及价格低 超声波发生探头；如没加电压，当共振板接受 廉的电子元件完成的。硬件电路由超声波信号 到超声波时，将压迫压电振荡器作振动，将机 发生电路、超声波信号接收电路、、单片机控 械能转换为电信号，这时它就成为超声波接受 制电路以及显示电路组成。测量获得的距离、 探头。超声波发射换能器与接受换能器其结构 速度信息都传递给单片机，单片机根据设计的 稍有不同。 计算模型，分析计算所获得的各种信息来判断 与前方障碍物距离是否安全，并决定是否需要 驱动报警信号。 图2 超声波信号发射电路 3.3 超声波信号接收电路 超声波信号接收电路如图3所示，由接收 换能器、多路选择