汽車智能剎車系統(tǒng)設(shè)計(jì)正文-全文預(yù)覽
【正文】 4 AT89C51引腳圖5l系列單片機(jī)提供以下功能：4 kB存儲器；256 BRAM；32條工／O線；2個(gè)16b定時(shí)／計(jì)數(shù)器；5個(gè)2級中斷源；1個(gè)全雙向的串行口以及時(shí)鐘電路。空閑模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率38KHz與測距超聲波頻率40KHz較為接近，可以利用它作為超聲波檢測電路。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一超聲波發(fā)生器；如沒加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電振蕩器作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時(shí)它就成為超聲波接收轉(zhuǎn)換器。計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)據(jù)就是超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間，通過換算就可以得到傳感器與障礙物之間的距離。 超聲波設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素，可以采用AT89C52單片機(jī)作為主控制器，采用2行16為字符的液晶LCD1602進(jìn)行數(shù)字顯示，超聲波驅(qū)動(dòng)信號用單片機(jī)的定時(shí)器完成，超聲波測距器的系統(tǒng)框圖如下圖1所示。超聲波發(fā)生器可以分為兩類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。測量距離的方法有很多種，短距離的可以用尺，遠(yuǎn)距離的有激光測距等，超聲波測距適用于高精度的中長距離測量。超聲波傳感器有發(fā)送器和接收器，但一個(gè)超聲波傳感器也可具有發(fā)送和接收聲波的雙重作用。本課題屬于近距離測量，可以采用常用的壓電式超聲波換能器來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)槌暡ㄔ跇?biāo)準(zhǔn)空氣中的傳播速度為331．45 秒，由單片機(jī)負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)，單片機(jī)使用12．0M晶振，所以此系統(tǒng)的測量精度理論上可以達(dá)到毫米級。超聲波傳感器是利用壓電效應(yīng)的原理將電能和超聲波相互轉(zhuǎn)化，即在發(fā)射超聲波的時(shí)候，將電能轉(zhuǎn)換為超聲波，發(fā)射超聲波；而在收到回波的時(shí)候，則將超聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號。 51系列單片機(jī)測距原理超聲波是指頻率高于20KHz的機(jī)械波。控制器AT89C51作為主控制器，通過對車速、車距等的實(shí)時(shí)處理，從而實(shí)現(xiàn)智能剎車的控制。DS18B20電路模塊作為溫度補(bǔ)償部分的采樣電路，從而實(shí)現(xiàn)對超聲波波速的補(bǔ)償。電氣方式包括壓電型、電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量。超聲波在空氣中的傳播速度為v，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離s，即：s=v*t/2。針對這種情況，設(shè)計(jì)一種響應(yīng)快，可靠性高且較為經(jīng)濟(jì)的汽車智能剎車系統(tǒng)勢在必行，超聲波測距法是最常見的距離測距方法，應(yīng)用于汽車停車的前后左右等狀況。新型汽車電子單元電路（實(shí)驗(yàn)）設(shè)計(jì)報(bào)告前言隨著科技的迅猛發(fā)展越來越多科技成果被廣泛的運(yùn)用到人們的日常生活當(dāng)中,給我們的生活帶來了諸多方便。隨著人們對汽車駕駛輔助系統(tǒng)易用性要求的提高，對汽車行駛的安全車距的要求也越來越高。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。利用控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理功能，完成整個(gè)系統(tǒng)的控制。 超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。根據(jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素，本文采用AT89C51單片機(jī)作為控制器，產(chǎn)生超聲波驅(qū)動(dòng)信號。測速部分采用霍爾元件A44E來對車速進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，并通過液晶LCD進(jìn)行顯示。此次設(shè)計(jì)采用反射波方式。超聲波傳感器有發(fā)送器和接收器，但一個(gè)超聲波傳感器也可具有發(fā)送和接收聲波的雙重作用。測量距離的方法有很多種，短距離的可以用尺，遠(yuǎn)距離的有激光測距等，超聲波測距適用于高精度的中長距離測量。超聲波發(fā)生器可以分為兩類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲波換能器或超聲波探頭。首先測出超聲波從發(fā)射到遇到障礙物返回所經(jīng)歷的時(shí)間，再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與障礙物之間的距離。利用超聲波檢測距離，設(shè)計(jì)比較方便，計(jì)算處理也較簡單，并且在測量精度方面也能達(dá)到要求。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號，其頻等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，產(chǎn)生超聲波。然后單片機(jī)不停的檢測INT0引腳，當(dāng)INT0引腳的電平由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)就認(rèn)為超聲波已經(jīng)返回。它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。圖2 超聲波發(fā)射電路原理圖 超聲波檢測接收電路參考紅外轉(zhuǎn)化接收電路，本設(shè)計(jì)采用集成電路CX20106A，這是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。
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