【正文】 它的優(yōu)點(diǎn)是比較耐臟污，可以在較差的環(huán)境中使用，但缺點(diǎn)是精度較低，所能測(cè)的距離很近。 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 XXIX 頁 結(jié) 論 本論文著重探討和研究了一種 能夠通過聲音報(bào)警方式提醒駕駛員采取相應(yīng)措施避免與前面車輛碰撞的高速公路車載設(shè)備，這是一種主動(dòng)安全系統(tǒng)。 開 始返 回R B 3 口 初 始 化調(diào) 用 定 時(shí) 器 中 斷調(diào) 用 延 時(shí) 子 程 序收 到 信 號(hào) ?YN開 始返 回轉(zhuǎn) 到 輸 入 捕 捉 中 斷讀 計(jì) 數(shù) 器 值距 離 計(jì) 算讀 取 I C 7 電 平 為 低 ？I C 7 置 1結(jié) 果 保 存NY 圖 紅外發(fā)射子程序流程圖 圖 紅外接收子程序流程圖 在發(fā)生報(bào)警后調(diào)用該程序，使報(bào)警延時(shí)一定時(shí)間后自動(dòng)復(fù)位，可免去硬件在為這部分做設(shè)計(jì)，其延時(shí) 子程序流程圖如圖 所示。當(dāng)車間距小于安全車距時(shí)單片機(jī)給一 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 XX 頁 定頻率的脈沖信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)電路，使小喇叭發(fā)出報(bào)警聲，而且延時(shí)一定時(shí)間后自動(dòng)停止報(bào)警，當(dāng)大于安全車距時(shí)， RB5 保持低電平。 圖 紅外接收管理想工作波形圖 紅外測(cè)距硬件電路設(shè)計(jì) 紅外測(cè)距子系統(tǒng)首先利用定時(shí)器對(duì) I/O 口的輸出進(jìn)行控制，以此來產(chǎn)生 的頻率脈沖信號(hào)，當(dāng)接收到反射回來的紅外信號(hào)后產(chǎn)生一個(gè)低電平輸入到輸入捕捉引腳IC7，使單片機(jī)捕獲到紅外往返所使用的時(shí)間，再根據(jù)所捕獲到的時(shí)間乘以光速的一半就可得到當(dāng)前的車距。 RS 引腳是通過外部電阻 R3 選擇高速、斜率控制或待機(jī)模式。紅外測(cè)距子系統(tǒng)可分為 CAN 模塊、紅外測(cè)距模塊、報(bào)警模塊，而主控制單元子系統(tǒng)可分為 CAN 模塊和標(biāo)準(zhǔn)通信接口模塊?，F(xiàn)在系統(tǒng)研究的重點(diǎn)已從通用系統(tǒng)轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ孟到y(tǒng)，以及從一般性能轉(zhuǎn)向可靠性、可用性、安全性、自主性、可擴(kuò)展性、功能性、靈活性、成本、體積、功耗及可管理性上。 所謂行車安全距離就是指在同一車道上，同向行駛前后兩車間的距離（后車車頭與前車車尾之間的距離），保持既不發(fā)生汽車追尾事故，又不降低通行能力的適當(dāng)距離。高速公路汽車安全車距保持系統(tǒng)正是基于提高車輛的主動(dòng)安全性來實(shí)現(xiàn)在行車過程中，給駕駛員提供必要的技術(shù)設(shè)施，該系統(tǒng)的研究符合國(guó)內(nèi)外汽車智能化的發(fā)展趨勢(shì)。 整個(gè)系統(tǒng)可分為紅外測(cè)距和主控制單元兩個(gè)子系統(tǒng)，且 CPU 選 DSPIC30F4012 單片機(jī)。 。 本論文中著重論述了主控單元子系統(tǒng)和紅外工作數(shù)據(jù)發(fā)送單元的硬件設(shè)計(jì)，解決了汽車 防撞系統(tǒng)中的紅外測(cè)距系統(tǒng)這一關(guān)鍵技術(shù)。 圖 前車靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的提醒報(bào)警 距離示意圖 211 ( ) 122sw x h u m otvd v t t d??? ? ? ? ? （式 22） 第三章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 總體方案 該系統(tǒng)主要是對(duì)基于 CAN 總線的安全車距保持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，在這里把系統(tǒng)分成兩個(gè)子系統(tǒng)來討論。子系統(tǒng)框圖如圖 所示。此直流電壓經(jīng)過 LM7805 的穩(wěn)壓 后便在穩(wěn)壓電源的輸出端產(chǎn)生了精度高、穩(wěn)定度好的直流輸出電壓。紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率需用專用儀器測(cè)定，而業(yè)余條件下，只能憑經(jīng)驗(yàn)用拉距法進(jìn)行粗略判定。其電路圖如圖 所示。而軟件的編寫是基于硬件電路的，根據(jù)電路所使用的單片機(jī) I/O 端口和各模塊，針對(duì)該系列的單片機(jī)所遵循的 C 語言規(guī)則進(jìn)行編程。下面將介紹具體的操作步驟： MPLAB IDE 界面； Project 菜單選擇 Project Wizard； “下一步”，在 Device 中選擇 DSPIC30F4012； “下一步”，在 Active Toolsuite 中選擇 Microchip C30 Toolsuite； “下一步”，點(diǎn)擊 Browse 把文件命名為“ hw”，然后點(diǎn)擊保存； “下一步”，在這里可以添加工程項(xiàng)目里所需要的 C 源文件，也可不添加繼續(xù)點(diǎn)擊“下一 步”； “完成”，則表示新工程已經(jīng)建立成功。當(dāng)然，為了使汽車紅外防撞系統(tǒng)實(shí)用化還需解決如下幾個(gè)問題： 1． 怎樣防止旁道上行駛時(shí)，因道路兩旁物體，臨車道上的車輛產(chǎn)生錯(cuò)覺問題； 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 XXX 頁 2．單片機(jī)的防振能力差，影響工作可靠性的問題； 3．發(fā)出什么樣的報(bào)警信號(hào)才能使司機(jī)不造成緊張不安的情緒； 4．如何進(jìn)一步提高單片機(jī)計(jì)數(shù)工作頻率，減少誤差； 5．探測(cè)距離受惡劣天氣影響，紅外線損失較大； 6．動(dòng)態(tài)探測(cè)距離有待進(jìn)一步提高。 感謝我的父母，他們?cè)谖叶嗄暝谕馇髮W(xué)期間給予我的巨大精神支持和物質(zhì)幫助，我的每一步成長(zhǎng)都傾注著他們無數(shù)的心血和關(guān)懷。 、硬件設(shè)計(jì)完成以后，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)表明該系統(tǒng)能夠完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。 確定電路焊好以后，就需要用軟硬件聯(lián)調(diào)來實(shí)現(xiàn)所有的功能。圖 概括了軟件開發(fā)的數(shù)據(jù)流圖。 GNDVDDSONIC_INOUT VCCGND 圖 紅外光接收電路圖 標(biāo)準(zhǔn)通信接口模塊 串口通信使用單片機(jī)的備用異步串口接收引腳 U1ARX 和備用異步串口發(fā)送引腳U1ATX。判斷紅外發(fā)光二極管的好壞與判斷普通二極管一樣的方法。它由電源變壓器 T，橋式整流 橋 D1，濾波電容 C1，防止自激電容 C2 和一只固定式三端穩(wěn)壓器 (7805)極為簡(jiǎn)捷方便地搭成的。 圖 紅外測(cè)距原理圖 紅外測(cè)距子系統(tǒng)框圖 紅外測(cè)距子系統(tǒng)可分為 CAN 模塊、紅外測(cè)距處理模塊、報(bào)警模塊等三部分組成。這樣 1d 就可以確定了。 結(jié)合系統(tǒng)的技術(shù)要求和車輛的行駛情況，提出符合該課題的安全距離跟車模型，使其具有更好的可靠性和實(shí)用性，對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行選取。 ，重大、特大惡性事故多。當(dāng)自車與前車之間的距離小于所設(shè)定的安全距離并有可能發(fā)生碰撞時(shí)，該系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警，提醒駕駛員采取相應(yīng)的措施，情況緊急時(shí)可直接剎車以避免碰撞事故 的發(fā)生 關(guān)鍵詞： CAN 總線；紅外測(cè)距；串口通信 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 V 頁 目 錄 （“目錄”兩個(gè)字要求：一級(jí)標(biāo)題，小二，黑體，居中） (說明： 最后插入正確的目錄，目錄顯示三級(jí)標(biāo)題， 目錄編制頁碼一定要與論文內(nèi)容頁碼一致，否則畢業(yè)論文將視為不合格。 本課題旨在結(jié)合中國(guó)道路交通安全實(shí)際，對(duì)汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)所涉及的相關(guān)理論及技術(shù)問題進(jìn)行研究，開發(fā)一種能有效防止高速公路追尾碰撞事故發(fā)生的車載設(shè)備，為提高我國(guó)道路交通安全水平，降低交通事故發(fā)生率，促進(jìn)智能交通系統(tǒng)在我國(guó)的發(fā)展及實(shí)現(xiàn)做出貢獻(xiàn)。要避免同向行駛的兩車相撞，就需要實(shí)時(shí)判斷兩車的相對(duì)距離 d 是否為安全距離，故兩車不發(fā)生追尾的條件是： 1dd? （式 21） 式中， 1d 為臨界行車安全車距，指兩車不致相撞的最短距離，可見建立防撞數(shù)學(xué)模型的關(guān)鍵是求 1d 。 表 汽車各種測(cè)距方式的主要技術(shù)參數(shù)對(duì)比表 探測(cè)方法 紅外線 超聲波 激光雷達(dá) 毫米波雷達(dá) 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 XI 頁 探測(cè)方法 紅外線 超聲波 激光雷達(dá) 毫米波雷達(dá) 最大探測(cè) 距離（ m） 最大 10m 最大 10m 最大 150m，由激光驅(qū)動(dòng)功率決定 ≥ 150m，由波束寬度和接收機(jī)靈敏度決定 分辨率 10mm 差 最小 1mm 10mm 響應(yīng)時(shí)間 （ ms） 受聲速的限制 慢， 一般為 1s 快， 一般 10ms 快， 一般為 1ms 傳感器臟、濕度的影響 一般 差 差 好 環(huán)境適應(yīng)性 惡劣天氣適應(yīng)性性差，穿透能力強(qiáng) 惡劣天氣適應(yīng)性性差，穿透能力強(qiáng) 惡劣天氣適應(yīng)性性差，穿透能力強(qiáng) 惡劣天氣適應(yīng)性性強(qiáng)，穿透能力強(qiáng) 硬件價(jià)格 低 低 較高 較低 從表中可以看出，超聲波與紅外線測(cè)距技術(shù)在探測(cè)距離可能受到限制，但紅外線作為 一種特殊的光波，具有光波的基本物理傳輸特性 — 反射、折射、散射等，也不會(huì)影響周邊環(huán)境，且由于其技術(shù)難度相對(duì)不太大，構(gòu)成的測(cè)距系統(tǒng)成本低廉，性能優(yōu)良，便于民用推廣，所以選擇了紅外測(cè)距。在后面的各節(jié)中將詳細(xì)介紹各模塊的硬件電路的設(shè)計(jì)思路和所實(shí)現(xiàn)的功能。電路中的電阻 R4， R5 是 CAN 總線的終端匹配電阻，電容 C3 是起到濾波的作用。 DS1LED11KR25Q1NPN1100R24SONIC_OUTVDDGND 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 XVIII 頁 圖 紅外發(fā)射電路 （ 2）紅外光接收和處理原理如圖 所示。 LS1SpeakerQ32N39041KR13GNDVDDRB5 圖 報(bào)警電路圖 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件開發(fā)工具介紹 編程一般用匯編語言或 C 語言，兩者的區(qū) 別是：用 C 語言編程，是用高級(jí)語言來編寫，簡(jiǎn)單易學(xué)，不用自己考慮系統(tǒng)自定義寄存器問題，系統(tǒng)自動(dòng)生成，尤其是數(shù)字運(yùn)算比較容易實(shí)現(xiàn)；用匯編語言編寫具有指令快、效率高、代碼少等特點(diǎn)，編程比較麻煩，數(shù)學(xué)運(yùn)算程序需要自己編寫。 開 始程 序 初 始 化狀 態(tài) 指 示 燈 滅禁 止 AD 模 塊啟 動(dòng) 定 時(shí) 器 1使 能 UART1 發(fā) 送 圖 主控制單元主程序流程圖 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 XXVI 頁 第六章 系統(tǒng)調(diào)試 開發(fā)板上提供了系統(tǒng)中所需要的串口通信模塊、 CAN 模塊，而且把許多 I/O 引出來了，只需要把焊接的紅外測(cè) 距電路和報(bào)警電路連接到開發(fā)板上即可。 具體如下： ，把系統(tǒng)劃分為主控單元子系統(tǒng)、紅外測(cè)距子系統(tǒng)。在系統(tǒng)中設(shè)定一個(gè)臨界距離，當(dāng)車距小于該臨界距離時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)超聲波測(cè)距，而大于該臨界車距時(shí)又轉(zhuǎn)換到紅外測(cè)距。但本系統(tǒng)成本低、精確度較高、功能多、具有廣闊的市場(chǎng)，完成這個(gè)難題是很有現(xiàn)實(shí)意義的。 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 XXVIII 頁 圖 “ ”工程編譯成功界面 在剛開始使用 MPLAB IDE 時(shí)如果編譯有包含 ， ， 等頭文件的工程時(shí)， Output 界面里出現(xiàn) BUILD FAILED，還提示相應(yīng)的未定義初始化函數(shù)的一些變量或函數(shù)名稱。 四川科技職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 XXIII 頁 開 始是 否 任 意 的 T X R E Q 位 都 置 1 ？清 零 T X A B T 、 T X L A R B 和T X E R R是 否 C A N 總 線 可 用 以 開 始 發(fā) 送 ？是 否 T X R E Q 置 0 且