号智能防刮擦告警器.ppt

CompanyLogo 中国地质大学 武汉 工程学院科技论文报告题目智能汽车防刮擦告警器队长阮少钦团队成员高作旺魏来指导老师王希成2011年11月1日 CompanyLogo 主要内容 CompanyLogo 1 研究背景 摘要随着道路交通的日益拥挤 机车刮擦现象造成的影响愈发凸显 针对这种情况 我们设计了一种超声波智能防刮擦警报系统 本论文介绍了该系统的工作原理 总体设计思路和结构设计方案 并且与市场上同类产品在实用性方面进行了比较和分析 最终得出 我们的防刮擦系统在市场上具有广阔的前景 引言随着汽车的益普及 道路交通越来越拥挤 尤其是农村道路比较狭窄 由于这些低速行驶的车辆与其它车辆非常接近 极易引发刮擦 在夜间时则更显突出 车辆安全系统通过应用电子信息技术 使车辆实现高智能化 极大地改善车辆人机关系 以避免经济和时间的损失 本实用新型公开了一种汽车超声波声纳防刮擦装置 属于汽车防刮擦警示装置技术距离时没有精确警示装置的不足 本实用适用于各种新型汽车 CompanyLogo 2 工作原理 单片机的原理 1 指令与MCS一51芯片兼容 2 内含2k字节的可反复电气烧录及擦除内存 3 工作电压27V至6V 4 sE作频率最高至24MHz 5 内含128字节RAM 6 15条可编程控制I O线 7 一个模拟电压比较器 CompanyLogo 霍尔传感器 优势 霍尔效应理论原理 工作原理 测量磁场 霍尔传感器 CompanyLogo 测速原理 CompanyLogo 霍尔电路设计 工作方法 齿轮感应 角精度测量 如果两个霍尔单元之间存在磁场梯度 那么将产生一个差值信号 并在芯片上放大 实际上 这个差值体现了一个小偏移 它可由相应集成的控制电路来修正 这种动态差分原理使传感器表面与齿轮之间存在较大气隙的条件下能保持高灵敏度 一个齿轮可由其模数来表征 m d z 其中d是齿轮直径 Z是轮齿数量 轮齿到轮齿的距离为T 齿距的计算公式为T m 当一个霍尔传感器面对一个轮齿而另一个霍尔传感器面对一个齿隙时 感应到的差值最大 传感器和齿轮之间允许的最大距离是温度 模数 磁体和速度的一个函数 速度可以用每次轮齿 齿隙转变时在输出端出现一个脉冲来表征 如果减小距离 将产生较大的有用信号 切换精度可以随传感器低 高转变次数的增加而增加 这种低 高转变可以代表齿轮的一个旋转角度 CompanyLogo 3 总体结构设计 系统构成 汽车防刮擦报警器主要由超声波发生器 超声波发射电路 超声波接收电路 信号放大电路 直流控制电路 中央处理单元 数字显示电路 报警电路和距离选择电路等部分组成 发射电路发送超声波信号 当的射的信号被物体挡住时 反射回来的信号经接收器接收 进行两级放大后 再经倍压整流 形成一个直流控制电压 当这个电压值大于设定值时 表示汽车间的距离已小于设定距离 比较器输出低电平信号 系统据此判断出达到报警距离 驱动蜂鸣器进行报警 CompanyLogo 超声波电路设计 接收电路 接收器由超声接收头 放大器 触发器 计数电路和控制电路组成收到前方目标反射回的超声信号 经声 电变换 放大后 加至由运算放大器构成的比较电路 CompanyLogo 测速原理 电路由传感器 脉冲放大器 整形器 时基信号电路 选通门组成 霍尔集成传感器将车轮转速信号变成脉冲信号输出 经放大 整形电路后送入选通门 由时基电路产生的单位时基信号控制选通门的开与闭 以控制转速信号在单位时间内通过选通门 送入单片机的P3 5引脚 控制T1计数器计数 实现了在单位时间内的计数 发射电路发送超声波信号 当的射的信号被物体挡住时 反射回来的信号经接收器接收 进行两级放大后 再经倍压整流 形成一个直流控制电压 当这个电压值大于设定值时 表示汽车间的距离已小于设定距离 比较器输出低电平信号 系统据此判断出达到报警距离 驱动蜂鸣器进行报警 因此 我们的设计是当汽车间的距离小于15cm时开始有报警信号 但信号间隔时间长 两车距离10cm时LED亮绿灯 随着距离的缩短 信号开始变得急促 在5cm时LED指示条亮黄灯 在两车相完全接触的时候报警信号为持续长音 LED指示条亮红灯 CompanyLogo 测速电路报警电路 CompanyLogo LED显示电路 控制器AT89C2051主要完成程序的执行 数据的处理和对外部电路的实时控制 内部定时器T0工作在定时方式 T0在超声波发射时开始计数 当P3 2引脚收到回波后 停止计数 T0所计时间即为超声波往返传输时间 单片机对该数据进行处理 即可测出距离 内部定时器T1工作在计数方式 由P3 5引脚输入的脉冲信号控制T1计数 由T1所计数值确定汽车的转速 LED显示电路由数码管和驱动电路组成 用两个数码管显示距离 数码管采用静态显示 CompanyLogo 程序设计 主程序主要完成系统的初始化 控制触发脉冲信号的发射与接收 计算车尾与障碍距离 判断所测距离是否在所对应的范围内 以驱动显示电路和发声电路 CompanyLogo 工作流程图 YourText YourText YourText YourText YourText 图六 系统功能主流程图 我们的设计是当汽车间的距离小于15cm时开始有报警信号 但信号间隔时间长 两车距离10cm时LED亮绿灯 随着距离的缩短 信号开始变得急促 在5cm时LED指示条亮黄灯 在两车