汽车防碰撞系统的软件设计

时间:2024-12-26 00:33:22 来源:作文网 作者:管理员

 单片机对于现代汽车越来越重要,广泛用于汽车的各个方面,并与各个部件融合在一起,发挥出更大的效能。当然这也引发一些隐患,如车速的提高,以及来自外部环境的影响,很容易发生交通事故,而这个防碰撞系统的软件设计就是采用红外、超声波、纳米波等雷达来检测外部环境,反馈、分析、判断、帮助辅助驾驶员做出更好的判断,减少交通事故的发生。

1 系统设计及原理

该系统采用超♋声波测量前方的相对距离,当有音波传回时,说明前方有障碍物并判断前方物体时有无运动,若有运动,则它的运动的方向与本车同向还是反向,从而进行警报、自动制动以及自动转向,而转向前还要通过侧面红外线监测侧面是否有障碍物,再进行转向与否。系统最主要在于超声波测距测速,STC89C52单片机对信息的处理反馈判断。测速与测距是根据波的反射原理,利用波的收发以及收发的时间差来测距与测速。波是✫直線传播的,向一个方向发射,可以检测前方有无障碍物。当然超声波的传递会受到外界的影响,不过可以忽略不计,按照在20 ℃,干燥,无风的环境,声波以340 m/s的速度来计算。当有回波时,记录收发的时间差,采集本车的速度,后进行计算、判断、处理反馈显示到显示屏上,以及是否要进行制动、自动转向,必要时还要进行紧急警报。系统的大体结构图如图1所示。

2 程序设计

当车辆启动后,系统将STC۵89C52单片机、LCD12864显示器等进行初始化,然后系统的超声波,各项传感器等开始工作,采集所有数据并比较,当车辆处于危险状态,系统就发出警报提醒驾驶员进行制动,车辆进入安全行驶状况后就解除报警。若发现驾驶员没有任何转向或制动行为,系统将进行控制辅助制动及转向,避免事故的发生。主流程序如图2所示。

启动车辆后,系统就进行采集、计算、分析及处理。当车辆前ฆ方有障碍物时,超声波对其进行检测并反馈到单片机中,计算出两者间的距离,在与系统中设定的距离S1(20 cm)进行比较,还要调用本车的实际车速与设定的车速V1(15 km/h)进行比较。当SS1、Vv1时,车辆属于安全状态;当ss1、vv1时,车辆有一定危险,系统发出报警;当ss1、vV1时,车辆有危险,系统要进行紧急报警、辅助制动及转向。

在距离、障碍物速度、方向检测中,系统会先关闭中断定时器,后发射超声波信号,当有回波时,系统开启中断,并启动定时器,当有结果之后,就进行计算,第一个先数出两者间的距离,有第二次回波后,结合两次以及本车车速,计算障碍物的速度,将它们套入同向与反向的方式中,判断方向。程序流程图如图3所示。

3 结语

该设计♡系统与之前的进行对比,其优点主要在能够检测前方障碍物无论运动与否,能够判断出车辆处在危险还是安全状态中,并且有自主制动,转向的功能,可以有效地保证车辆的安全。而显示器上把车速以及与前方障碍物的距离显示出来,让驾驶员更加直观地了解车辆的状态,达到实用的效果。同时也充分考虑系统的可行性与工作性能,采用超声波雷达来达到测距的目的,近距离报警,安全距离内刹车转向的功能,能对汽车起到安全保护。


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