【正文】 運動)，根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計算出汽車此時應(yīng)保持的安全距離，并與實測距離進(jìn)行比較，一旦實測距離小于安全距離，則啟動相關(guān)的報警單元，提醒駕駛員采取正確措施，避免碰撞事故發(fā)生。 汽車防撞報警器的總體方案設(shè)計 ]8[汽車防撞報警系統(tǒng)是智能車輛的重要組成部分，是車載附加安全裝置之一。該脈沖經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)理后，可直接送入單片機進(jìn)行測試。將傳感器的輸入軸與汽車車速表驅(qū)動軸連接，該軸通過軟軸與汽車變速器第二軸后端的車速里程表驅(qū)動渦輪軸相連，磁鋼均勻地分布在傳感器輸入軸的周圍。而霍爾轉(zhuǎn)速傳感器得到的是數(shù)字信號，抗干擾能力強，故本系統(tǒng)采用霍爾效應(yīng)的轉(zhuǎn)速傳感器。而數(shù)字式可以采用光碼器、光電式、圓光柵、霍爾元件等為檢測元件，得到的是脈沖信號。轉(zhuǎn)速的測量方法有模擬式和數(shù)字式兩種。由于汽車自身所帶的轉(zhuǎn)速表測量精度很差，故應(yīng)對其轉(zhuǎn)速傳感器進(jìn)行必要的選擇和設(shè)計。 測速系統(tǒng)方案的確定自車速度通過自車上的轉(zhuǎn)速傳感器測得。特別是應(yīng)用于空氣測距，由于空氣中波速較慢，其回波信號中包含的沿傳播方向上的結(jié)構(gòu)信息很容易檢測出來，具有很高的分辨力，因而其準(zhǔn)確度也較其它方法為高；而且超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、信號處理可靠等特點。對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有一定的適應(yīng)能力。數(shù)據(jù)處理簡單、快速，價格低。超聲波距離傳感器一般采用獨立的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器由高頻信號(40～80kHz)來激勵。激光雷達(dá)、機器視覺探測方式雖然都能滿足要求，但是從成本角度考慮的話都不適合，普遍推廣難度有點大。但是對障礙物位置的準(zhǔn)確判斷還存在隱患，在惡劣天氣和長距離探測方面仍然不能滿足公路防撞的要求，所以從性能上來看，紅外測距是很不可取的。紅外線式傳感器是基于測量傳感器附近物體所發(fā)射的熱能來實現(xiàn)測距的。但它不能很準(zhǔn)確地確定物體的距離，分辨率低，響應(yīng)時間過長，因此主要用于障礙物探測，紅外成像，紅外夜視等。同時，激光能量必須限制在人眼安全水平范圍之內(nèi)。由于光束一般很集中，激光雷達(dá)主要用于大范圍直線距離的測量。連續(xù)波激光雷達(dá)是把光調(diào)幅在約 100MHz 的正弦波上，根據(jù)發(fā)射光與反射光之間的相位差來推算被測距離(也稱作相位法測距)。2）激光雷達(dá)激光雷達(dá)有脈沖式和連續(xù)波式兩種。這種方式主要用于路徑識別與跟蹤、障礙物識別、駕駛員狀態(tài)監(jiān)測、駕駛員視角增強等。實際距離的測量取決于預(yù)先輸入的詳細(xì)的所跟蹤物體的幾何信息。物體在被觀測區(qū)域橫向或上下方向移動就決定了物體的位置。但是由于各個測距傳感器的最大測量距離、方向性、響應(yīng)時間、成本、尺寸、環(huán)境適應(yīng)性等各不相同，因此必須仔細(xì)研究以選擇合適的測量方式。長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）32 總體方案論證 測距系統(tǒng)方案比較與選擇準(zhǔn)確地測量車與障礙物間距離是智能汽車防撞報警系統(tǒng)開發(fā)的第一步，提高車間距離測量的精度是整個防撞系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。當(dāng)探測到存在潛在碰撞危險時向駕駛員發(fā)出警報信號以提醒駕駛員采用轉(zhuǎn)向、制動、減速等措施。從而達(dá)到主動防范交通事故的發(fā)生，從本質(zhì)上降低交通事故。 而當(dāng)今隨著城市車輛，尤其是私家車的增多，現(xiàn)代生活節(jié)奏加快，交通事故發(fā)生的頻率也隨之增加，為提高汽車運行的安全性，本文介紹一種單片機控制的汽車防撞報警系統(tǒng)。 選題的目的及意義在過去 20～30 年中，人們主要把精力集中于汽車的被動安全性方面，汽車被動安全性能的提高，雖然明顯地減少了乘員的受傷程度和財產(chǎn)損失程度，但并不能從根本上避免交通事故的發(fā)生和真正解決道路交通安全問題。世界上各發(fā)達(dá)的汽車工業(yè)國都在大力發(fā)展車輛安全技術(shù)，以減少車輛交通事故或避免車輛交通事故的發(fā)生。由此可見，隨著交通工具的現(xiàn)代化和絕對數(shù)量的急劇增長，汽車交通事故已成為嚴(yán)峻的全球性社會問題。自 2022 年以來，道路交通事故死亡人數(shù)首次回落到 9 萬人以下，共造成 89455 人死亡，比上年下降 %。 2022 年，全國共發(fā)生道路交通事故 450254 起，比 2022 年減少 67635 起，下降 %；造成 萬人死亡，同比減少 8339 人，下降 %；造成 469911 人受傷，同比減少 10953 人，下降 %；直接財產(chǎn)損失 億元，同比減少 億元，下降 %。 2022 年，中國道路交通事故死亡人數(shù)達(dá) 萬人，居世界第一。 2022 年，全國共受理一般以上道路交通事故 萬起，這些事故造成 萬人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失 億元。2022～2022 年，汽車保有量按年均近 500 萬量的數(shù)目增長，道路交通死亡人數(shù)年均超過 10 萬，年均受傷人數(shù) 50 多萬，年均經(jīng)濟(jì)損失約 30 億人民幣，下面是 2022 年以來全國交通事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計： ]19[2022 年，全國公安交通管理部門共受理道路交通事故案件 萬起，事故共造成 萬人死亡，平均每天因交通事故死亡的人數(shù)已達(dá) 300 人，直接經(jīng)濟(jì)損失 億元。日本則把城市車禍稱為“交通地獄” 。法國人驚呼，車禍這種“城市文明病”每年可以摧毀一座尼斯城。據(jù)預(yù)測，到 2020 年，道路交通死亡人數(shù)將達(dá) 234 萬人，道路交通傷害在人類死亡和致病原因中排名第三，遠(yuǎn)在艾滋病、結(jié)核病、上呼吸道感染等疾病之前。2022 年，在法國舉行的由世界衛(wèi)生組織組辦的世界衛(wèi)生日首次以道路交通安全為主題?？梢妼θ祟悂碚f，汽車交通事故的總體傷害與經(jīng)濟(jì)損失規(guī)模已大于任何一種自然或其它社會災(zāi)害所造成的損失規(guī)模。在美國，從 1872 年埃巴斯生產(chǎn)蒸汽汽車以來至 1994 年共有 304 萬人死于汽車交通事故，這個數(shù)據(jù)約為美國 1872 年以來戰(zhàn)爭中死亡人數(shù)（ 萬人)的 3 倍，同期汽車交通事故中受傷 3 億人，是過去 200 年間在戰(zhàn)爭中受傷人數(shù)(145 萬人)的 200 多倍。長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）目 錄1 引言 ..............................................................................................................................1 選題研究背景、目的及意義 ...................................................................................12 總體方案論證 .............................................................................................................4 測距系統(tǒng)方案比較與選擇 .......................................................................................4 測速系統(tǒng)方案的確定 ...............................................................................................5 汽車防撞報警器的總體方案設(shè)計 ...........................................................................6 汽車防撞安全模型的建立 .......................................................................................73 超聲波測距系統(tǒng)簡介 .................................................................................................9 超聲波的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀 .......................................................................................9 超聲波測距的工作方式 ...........................................................................................9 超聲波測距原理 .....................................................................................................104 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 .......................................................................................................12 單片機控制系統(tǒng)設(shè)計工具平臺簡介 .....................................................................12 系統(tǒng)各部分的硬件設(shè)計 .........................................................................................145 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ...........................................................................................................22 系統(tǒng)軟件原理及程序流程圖 .................................................................................22 各部分電路程序設(shè)計 .............................................................................................236 總 結(jié) .....................................................................................................................29參考文獻(xiàn) .........................................................................................................................31謝 辭 .........................................................................................................................32附錄一 .............................................................................................................................33附錄二 .............................................................................................................................47長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）01 引言 選題研究背景、目的及意義 課題研究背景據(jù)初步統(tǒng)計，汽車交通事故造成的人員死亡在這 100 年內(nèi)大約有 2 千多萬人。這個數(shù)字比第一次世界大戰(zhàn)死亡人數(shù) 1700 萬超出 300 多萬人，是第二次世界大戰(zhàn)死亡人數(shù) 3760 萬的一半多。1990 年全球有統(tǒng)計紀(jì)錄的汽車交通事故損失為 1370 億美元，1993 年達(dá) 5000 億美元，相比之下 1995 年日本的阪神大地震經(jīng)濟(jì)損失為 1000 億美元。全球道路安全形勢十分嚴(yán)峻。目前，全世界每年死于車禍的人數(shù)達(dá) 120 萬人，傷殘 5000 萬人，直接經(jīng)濟(jì)損失 5000 多億美元。值得指出的是，在所有道路交通傷害事故中，中等和低收入國家占 90%，而且這一趨勢還在繼續(xù)上升。1986 年圣誕節(jié)前夕，巴黎市發(fā)出了“救救巴黎”新方案，即巴黎副市長勃羅什提出的解決巴黎交通計劃。與世界各國相比，我國的道路交通事故就更為嚴(yán)重。 2022 年，中國共發(fā)生道路交通事故 萬起，造成 萬人死亡、 萬人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失 億元。03 年死傷人數(shù)出現(xiàn)了 10 年以來的首次下降，其中“非典”期間事長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）1故下降明顯。因駕駛員因素導(dǎo)致的交通事故占總數(shù)的 %，造成的死亡人數(shù)、受傷人數(shù)分別占到了總數(shù)的 %和 %。2022 年，全國共發(fā)生道路交通事故 378781 起，比上年下降 %。2022 年，全國共發(fā)生道路交通事故 327209 起，造成 81649 人死亡、380442 人受傷，直接財產(chǎn)損失 12 億元。雖然近兩年有所下降，但是總體數(shù)目還是觸目驚心。所以研究智能汽車防撞報警系統(tǒng)刻不容緩。完善道路交通安全設(shè)施，健全道路交通法規(guī)，加強道路交通安全管理，以及提高交通參與者的安全意識等措施雖然也能夠改善交通安全狀況，但防患于未然的主動安全措施則無疑是最好的安全措施，方能真正的治理交通安全問題。該裝置具有將單片機進(jìn)行實時控制及數(shù)據(jù)處理功能，與超聲波的測距技術(shù)、傳感器技術(shù)相結(jié)合，可檢測汽車運行中后方障礙物與汽車的距離及汽車車速，通過數(shù)顯裝置顯示距離，并由