【正文】 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。車(chē)輛風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估自動(dòng)測(cè)距系統(tǒng)是高科技的產(chǎn)物，它將伴隨著微電子學(xué)，光學(xué)，激光，紅外技術(shù)，并在將來(lái)有新的發(fā)展。從上述情況，可以得出結(jié)論，該軟件的功能是檢測(cè)到、和我們給出的、R、S*，并與之比較。TLIM是的最小時(shí)間，這意味著至少一次的警報(bào)系統(tǒng)沒(méi)有啟動(dòng)的極限。為了避免危險(xiǎn)發(fā)生，重要的的是得到相對(duì)速度和障礙物與車(chē)輛最近的距離，預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)確定的條件是：R，S*，T，Tlim。如果對(duì)象速度不通過(guò)分辨率確定的，如前面提到的，那么精度的測(cè)量可以實(shí)現(xiàn)。解決歧義的一種方法是掃描速率范圍信息、距離變化信息。因此，相對(duì)短的積分時(shí)間導(dǎo)致精細(xì)速度分辨率[18,19]。（2）預(yù)警和風(fēng)險(xiǎn)水平的確定：目標(biāo)速度信息可直接從相位測(cè)量或間接通過(guò)速度范圍的測(cè)定。它是由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。因此，橫向尺寸應(yīng)比長(zhǎng)縱向尺寸。這個(gè)問(wèn)題適合于某種集群技術(shù)。通過(guò)使用兩個(gè)激光雷達(dá)，盲點(diǎn)區(qū)域是顯著減少，并且可檢測(cè)的目標(biāo)區(qū)域變得更寬。為了避免這種情況，使用兩個(gè)激光雷達(dá)。跟蹤文件的輸出傳遞到威脅評(píng)估處理器，它決定了AICC（自主智能巡航控制）或函數(shù)FCW（前部碰撞警告）在適當(dāng)時(shí)候的反應(yīng)。數(shù)字化數(shù)據(jù)是從每個(gè)接收到的脈沖經(jīng)由一維快速傅里葉變換，所致該天線波束寬度內(nèi)的信息進(jìn)行處理。目前大部分激光雷達(dá)工作正在集中內(nèi)7677 GHz頻段，有以下一些原因：（1）這個(gè)頻段很少被使用，相對(duì)于更多使用的60 GHz和94 GHz頻帶，（2）歐洲已經(jīng)選擇了這個(gè)頻段是其整車(chē)激光雷達(dá)波段，（3）射頻組件技術(shù)迅速成熟，（4）窄波束寬度是由一個(gè)合理的孔徑尺寸實(shí)現(xiàn)的。壓控振蕩器（VCO）通常用于調(diào)制的輸出通過(guò)耿氏二極管發(fā)射器，一般消耗110毫瓦的電力。MPC5200與PCI顯示模塊或LCD連接，該信息可以通過(guò)液晶顯示由交互式操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）[12,13]和開(kāi)發(fā)板與板級(jí)支持包（BSP）的可靠選擇為用戶(hù)提供了一個(gè)完整而靈活的解決方案。B、硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)：在的實(shí)際的硬件系統(tǒng)構(gòu)成，嵌入式微處理器型號(hào)是MPC5200。相機(jī)設(shè)置為一個(gè)固定的姿態(tài)和距離與激光裝置之間。通過(guò)控制模塊不斷分析距離和方位數(shù)據(jù)，可以判斷對(duì)象是否移動(dòng)和移動(dòng)物體的速度和距離還有風(fēng)險(xiǎn)水平，如果可能與對(duì)象發(fā)生碰撞，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，調(diào)整汽車(chē)的速度和行駛方向。實(shí)際工作系統(tǒng)包括激光測(cè)距激光雷、CPU、正面和背面環(huán)境檢測(cè)激光雷達(dá)、液晶顯示器、發(fā)送端和接端、車(chē)速傳感器等，其工作原理如圖3所示。由前、后、左、右探測(cè)器得到不同的報(bào)警方式和處理方法用于處理不同的情況。該控制模塊由嵌入式微處理器子系統(tǒng)、電源部件、報(bào)警部件和GUI模塊，它安裝在轉(zhuǎn)向室的儀器板的；兩個(gè)前探測(cè)器安裝在后視鏡中的操舵室的左，右兩側(cè)的背面；兩到四組探測(cè)器安裝在汽車(chē)外側(cè)及汽車(chē)的底部；主要控制模塊，前端檢測(cè)器和背面探測(cè)器與長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器[4,5,6]相連。其次對(duì)它的實(shí)用系統(tǒng)組成進(jìn)行了分析。因此，如果車(chē)輛在非常高的速度運(yùn)行時(shí)，基于單片機(jī)測(cè)距系統(tǒng)可能過(guò)載并進(jìn)行了錯(cuò)誤的計(jì)算將其引導(dǎo)到一個(gè)錯(cuò)誤的決定，這當(dāng)車(chē)輛在高速運(yùn)行時(shí)是很危險(xiǎn)的。如果一個(gè)自動(dòng)制動(dòng)剎車(chē)系統(tǒng)或一個(gè)安裝氣囊安全系統(tǒng)，它也可以自動(dòng)處理高風(fēng)險(xiǎn)緊急 [1,2,3]。作為保護(hù)車(chē)輛運(yùn)行的安全性的有效手段，車(chē)輛風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和決策的自動(dòng)測(cè)距系統(tǒng)也應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸發(fā)展起來(lái)?？紤]到Linux是開(kāi)放性的、良好的支撐網(wǎng)絡(luò)、穩(wěn)定安全和其他一些優(yōu)點(diǎn)，我們傾向于采用Linux作為嵌入式系統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)距系統(tǒng)的車(chē)輛。Linux的存儲(chǔ)設(shè)備不是傳統(tǒng)的軟磁盤(pán)或硬盤(pán)，而是ROM，緊湊型閃存，磁盤(pán)上的芯片系統(tǒng)或索尼的記憶芯片。Linux是一個(gè)小型的操作系統(tǒng)，只滿(mǎn)足嵌入式系統(tǒng)的需求。一、介紹單片機(jī)廣泛用于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)。 LCD_write_string(x,y,str)。 delay_ms(5)。 delay_ms(6)。 delay_ms(5)。 delay_ms(5)。 } /***********lcd 初始化***********************/void LCD_INIT(void) { delay_ms(15)。 } } /***************lcd 寫(xiě)字符函數(shù)*******************/void LCD_write_char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char data) { if (y == 0) { LCD_write_(0x80+x)。 } else { LCD_write_(0xc0+x)。 delay_us(100)。 delay_us(500)。 delay_us(1)。 } /***************LCD寫(xiě)數(shù)據(jù)*****************/void LCD_write_data( char Data) { while(LCD_check_busy())。 EN_SET。 RW_CLR。 //???? EN_CLR。 }while(GPIOCIDRamp。 do { EN_CLR。 RS_CLR。 //使能ADC1_7軟件轉(zhuǎn)換開(kāi)始}u16 Get_AD(void) { while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ))。ADC_InitStructure)。 //連續(xù)轉(zhuǎn)換 =ADC_ExternalTrigConv_None。GPIO_InitStructure)。 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE)。 i++。// printf(當(dāng)前距離 % d CM\n,Distance)。 Sum_Distance = 。 Sum_Distance += float_Distance。 while(1) { adc=Get_AD()。 //LCD初始化 USART1_Config()。 //AD轉(zhuǎn)換電壓 SystemInit()。float float_Distance,Sum_Distance=。images．International symposium on Innovation and sustainability of modern railway在論文撰寫(xiě)期間我也要感謝我的家人，是他們給予了我莫大的支持，讓我更安心地去完成此次論文地撰寫(xiě)。在論文撰寫(xiě)期間，她對(duì)我進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，盡其所能的對(duì)我的每一項(xiàng)學(xué)術(shù)知識(shí)進(jìn)行鞏固，不厭其煩的對(duì)我的論文進(jìn)行修改。同時(shí)通過(guò)此次課題設(shè)計(jì)大大地提高了我對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，在電路分析及編程能力方面也有著顯著的提高，對(duì)我意義匪淺。在干凈清新的空氣下所測(cè)量的結(jié)果一般要比塵埃過(guò)多情況下精準(zhǔn)的多，也就是說(shuō)空氣環(huán)境質(zhì)量對(duì)此紅外測(cè)距系統(tǒng)也有著相對(duì)的影響。也就是說(shuō)在此范圍之外的物體是無(wú)法測(cè)量的。在工作范圍內(nèi)，此系統(tǒng)可以高精度實(shí)現(xiàn)對(duì)物體距離的測(cè)量。所以，通過(guò)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，在STM32單片機(jī)編程著方面我得到了很大的提高，而在編譯每個(gè)程序的過(guò)程中對(duì)語(yǔ)句的修改更讓我煞費(fèi)苦心，有的語(yǔ)句可以很通順的編寫(xiě)成功，而有些語(yǔ)句則需改了又改才可以正常運(yùn)行?？梢?jiàn)，在沒(méi)有經(jīng)過(guò)公式變換的電壓距離輸出曲線是一條非線性反比例輸出曲線，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，添加常數(shù)參數(shù)使1/(R+k)與電壓成線性關(guān)系。 （31）式中R代表測(cè)量距離，AD代表輸入單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換值，m，b，k均為常量；m=，b=，k=4。 測(cè)量數(shù)據(jù)繪圖經(jīng)過(guò)對(duì)紅外測(cè)距系統(tǒng)硬件及軟件的調(diào)試后使整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)行，接下來(lái)就是要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能進(jìn)行實(shí)際測(cè)量與驗(yàn)證。 軟件功能調(diào)試對(duì)于紅外測(cè)距系統(tǒng)軟件的調(diào)試，主要是對(duì)主程序及子程序的調(diào)試，在最開(kāi)始編寫(xiě)程序的時(shí)候，首先對(duì)主函數(shù)進(jìn)行大致編寫(xiě)，并逐一加入一些算法公式及相應(yīng)的函數(shù)語(yǔ)句。（4）在確定整個(gè)開(kāi)發(fā)板無(wú)誤的情況下，先燒入簡(jiǎn)單程序試一試開(kāi)發(fā)板的功能，隨后再燒入紅外測(cè)距系統(tǒng)程序。 硬件功能調(diào)試單片機(jī)處理模塊、紅外傳感器模塊及LCD顯示模塊是紅外測(cè)距系統(tǒng)的三大組成，也是硬件設(shè)計(jì)中重要的部分，所以在設(shè)計(jì)完成后要分別對(duì)這三部分進(jìn)行功能調(diào)試以達(dá)到穩(wěn)定的工作要求。（5）調(diào)試源程序，將編好的程序通過(guò)編譯去除語(yǔ)法及功能上的錯(cuò)誤，然后將程序燒入單片機(jī)中以達(dá)到最終要求。紅外測(cè)距系統(tǒng)軟件程序主要由主程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、延時(shí)函數(shù)、LCD顯示程序等等，在紅外測(cè)距系統(tǒng)硬件已經(jīng)確定的情況下，程序設(shè)計(jì)步驟為：（1）分析紅外測(cè)距系統(tǒng)功能，對(duì)已知條件及運(yùn)算控制的要求進(jìn)行掌握，準(zhǔn)確地編寫(xiě)出能完成規(guī)定任務(wù)的程序。對(duì)于STM32單片機(jī)來(lái)講，可以編譯其的開(kāi)發(fā)工具有很多，如IAR，KEIL，ADS等等，本論文研究的過(guò)程中選擇KEIL進(jìn)行編程的。最后通過(guò)LCD1602的顯示功能給予顯示，使整個(gè)系統(tǒng)更加完美的來(lái)完成對(duì)物體距離的測(cè)量。圖12 LCD1602原理圖由圖12可知，LCD1602結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單、使用方便，共有16個(gè)引腳，其每個(gè)引腳功能表3所示。從紅外測(cè)距系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)始，到單片機(jī)初始化，再到測(cè)量距離的實(shí)施，最后到LCD的顯示，如果A/D轉(zhuǎn)換功能癱瘓，就意味著單片機(jī)與紅外傳感器的溝通橋梁斷掉，也就是說(shuō)大腦與肢體的分離，是不能讓整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)的。再者就是以什么樣方式來(lái)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換，如單片機(jī)的定時(shí)捕獲、EXTI線中斷等等。（3）轉(zhuǎn)換精度，是指轉(zhuǎn)換結(jié)束后所得的結(jié)果相對(duì)于實(shí)際值的準(zhǔn)確度，可用滿(mǎn)量程的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。ADC模塊是一種逐次逼近型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，具有18個(gè)通道（16個(gè)外部信號(hào)源和2個(gè)內(nèi)部信號(hào)源），也具有自校驗(yàn)功能，在任何條件下都能保證較高的轉(zhuǎn)換精度。STM32單片機(jī)主要是采用串口通信的工作原理，串行通信就是指數(shù)據(jù)一位一位地按順序傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?，最?jiǎn)單的串口通信電路只需要2根信號(hào)線和一根地線皆可以完成，大幅度地降低了使用成本且能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。圖9 晶振電路（左） 時(shí)鐘晶振電路（右）程序下載電路在某些定義中，程序下載電路不被定義為單片機(jī)的最小工作系統(tǒng)，而本論文所運(yùn)用到的下載電路是USB下載電路。另一路是首先通過(guò)一個(gè)選擇開(kāi)關(guān)PLLXTPRE（PLLXTPRE是由時(shí)鐘配置寄存器的第17位來(lái)控制的），如若PLLXTPRE被寫(xiě)入0，這時(shí)8MHz的時(shí)鐘信號(hào)就會(huì)通過(guò)此開(kāi)關(guān)到達(dá)開(kāi)關(guān)PLLSRC；如若PLLXTPRE被寫(xiě)入1，這時(shí)8MHz的時(shí)鐘信號(hào)就會(huì)通過(guò)對(duì)PLLSRC的設(shè)置然后通過(guò)鎖相環(huán)PLL倍頻器的擴(kuò)展加到SW上，通過(guò)SW后形成相應(yīng)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。（2）內(nèi)部的8MHz RC 高速振蕩器產(chǎn)生的8MHz的時(shí)鐘信號(hào)另一路經(jīng)過(guò)一個(gè)1/2分頻器變成了4MHz的時(shí)鐘信號(hào)加到了PLLSRC（PLLSRC是由STM32單片機(jī)的時(shí)鐘配置寄存器的第16位來(lái)控制的）這個(gè)選擇開(kāi)關(guān)上，如果時(shí)鐘配置寄存器的第16位寫(xiě)入一個(gè)0的話，內(nèi)部的8MHz RC 高速振蕩器產(chǎn)生的8MHz的時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過(guò)1/2分頻器變成4MHz的時(shí)鐘信號(hào)，就會(huì)成功的通過(guò)開(kāi)關(guān)PLLSRC，然后到達(dá)STM32單片機(jī)的鎖相環(huán)PLL倍頻器（倍頻器就是起到一個(gè)倍頻的作用，通過(guò)對(duì)時(shí)鐘配置寄存器的第1821位來(lái)配置），如果對(duì)時(shí)鐘配置寄存器第2118位寫(xiě)入0110，則就是8倍頻輸出，之前PLL輸入的為4MHz時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)8倍頻以后就輸出32MHz的時(shí)鐘信號(hào)了。本開(kāi)發(fā)板運(yùn)用的是外接電路來(lái)手動(dòng)復(fù)位，如圖8所示，STM32單片機(jī)采用低電平復(fù)位，使復(fù)位開(kāi)關(guān)RESET按下單片機(jī)接入低電平即完成復(fù)位操作。STM32單片機(jī)最小工作系統(tǒng)包括以下四部分：電源系統(tǒng)圖7 電源系統(tǒng)工作原理圖如圖7所示，STM32單片機(jī)的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)還是比較簡(jiǎn)單、易懂、方便使用理解的。37PC6連接LCD1602的DB6引腳，作為L(zhǎng)CD的輸入/輸出引腳，并在單片機(jī)與LCD之間傳輸數(shù)據(jù)。10PC2連接LCD1602的DB2引腳，作為L(zhǎng)CD的輸入/輸出引腳，并在單片機(jī)與LCD之間傳輸數(shù)據(jù)。15PA1連接LCD1602的R/W引腳，作為L(zhǎng)CD的輸入引腳，接收判斷來(lái)自單片機(jī)的高低電平，然后選擇寫(xiě)入指令/數(shù)據(jù)或者讀取信息。本論文所研究的紅外測(cè)距系統(tǒng)應(yīng)用到以下引腳，如表2所示，除了表2所示之外，還有一些電源引腳和接地引腳，在圖上沒(méi)有一一列出，在這里需要說(shuō)明一下的是，單片機(jī)外加電源為+，內(nèi)部工作電源為+，直接接到單片機(jī)+，液晶顯示屏LCD1602的電源電壓為+。所以對(duì)所使用紅外傳感器的矯正是必須要做的，創(chuàng)建出一張實(shí)測(cè)輸出曲線圖，以便在實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中獲得真實(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。此紅外傳感器一共有三個(gè)引腳，其中VCC（電源電壓）為信號(hào)接入，單片機(jī)5V工作電壓即可；GND為接地引腳，連接地線即可；Vout為模擬電壓輸出引腳，相對(duì)應(yīng)的距離范圍是