基于ArduinoUNO大型汽车盲区检测与报警装置的设计.docxVIP

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基于ArduinoUNO大型汽车盲区检测与报警装置的设计

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张哲陈丽银汪栋覃耀黄世玲

摘要：以ArduinoUNO芯片为核心，结合人体探测模块和超声波模块，设计了一种汽车安全驾驶辅助装置。通过ArduinoIDE软件对ArduinoUNO芯片进行编程，实现对人体探测模块和超声波模块所采集到的数据进行处理，并将处理后的信号发送给LCD1602液晶进行显示和蜂鸣器发出报警。本产品具有成本低且可靠性高等特点。

关键词：ArduinoUNO芯片；红外人体探测；超声波测距；驾驶辅助装置

：TP277文献标志码：A：2095-2945（2018）28-0049-02

Abstract：WiththeArduinoUNOchipasthecore，andbasedonthehumandetectionmoduleandultrasonicmodule，avehiclesafetydrivingassistantdeviceisdesigned.TheArduinoUNOchipisprogrammedbyArduinoIDEsoftwaretoprocessthedatacollectedbyhumandetectionmoduleandultrasonicmodule，andtheprocessedsignalsaresenttoLCD1602liquidcrystalfordisplayandbuzzeralarm.Thisproducthasthecharacteristicsoflowcostandhighreliability.

Keywords：ArduinoUNOchip；infraredhumandetection；ultrasonicranging；drivingassistdevice

1概述

近些年，因為经济的快速发展和工业运输的需要，大型车辆的数量持续上升，从而导致了大型车辆事故不断发生，造成巨大经济损失的同时还引发严重人员伤亡。其中，由于大型车辆车驾驶员注意力不集中、轮内轮差以及后视镜盲区等问题的存在，很可能会与行人在转弯的时候发生碰撞事故，造成十分严重的后果。因此，作为一种能有效降低交通事故发生率的汽车安全驾驶辅助技术越来越多的受到人们关注[1]。目前在各种汽车安全驾驶的辅助技术中，存在行车记录仪和倒车雷达。行车记录仪现已具有较为先进的技术性能，却只能停留在记录部分行车数据上[2]。而倒车雷达需要时常去清洁，受雨雪、冰雪或泥水覆盖传感器时，传感器就会失灵[3]。随着科技的发展，本设计利用人体探测模块和超声波模块作为传感器，并采用复合算法，使报警的准确性大大提高。

2总体方案设计

本设计总体方案框图如图1所示，分为人体探测模块、超声波模块和以ArduinoUNO为核心的三个部分。蜂鸣器和液晶显示器接在ArduinoUNO上，超声波模块和人体探测模块所采集到的数据，通过ArduinoUNO分析处理后显示在液晶显示器上，并判定蜂鸣器是否应该发出警报，从而提醒驾驶员注意盲区有人。

3硬件电路设计

3.1人体探测模块介绍

本设计采用人体探测模块的型号为DYP-ME003，它具有以下功能特点：

（1）全自动感应：当感应范围内探测到有人时输出高电平，感应范围探测人离开后则自动进行延时并关闭高电平，输出低电平。

（2）两种触发方式：（通过跳线选择）

a.不可重复触发方式：检测到人体输出的高电平后，当延迟时间结束时，输出将自动由高电平向低电平转变。

b.可重复触发方式：探测到人输出高电平后，在延时时间内，如果有人仍在其感应范围内，输出将保持高电平，只有当人离开后才延时将高电平变为低电平。

（3）工作电压范围宽：默认工作电压DC4.5V-20V。

（4）低功耗：静态电流50μA，非常适用于干电池供电的自动控制产品。

（5）输出高电平信号：易于与各种电路连接。

3.2超声波模块介绍

本设计中使用的超声波模块为HC-SR04，该模块可检测出2cm～400cm的非接触距离，测距精度可达3mm。该模块包括控制电路、超声波发射机和接收器。其基本工作原则如下：

（1）采用单片机的I/O端口触发模块控制触发范围，给出10US以上的高电平信号。

（2）该模块可自动发射频率为40khz的8个方波，并自动检测信号是否返回。

（3）通过单片机的IO口ECHO输出高电平，高电平持续的时间为超声波从发射到返回的时间。测试距离=（高电平时间*声速（340M/S））/2。

3.3液晶显示器介绍

LCD1602液晶广泛应用。