【《基于AT89C52单片机的无人驾驶汽车制动系统设计》12000字（论文）】

基于AT89C52单片机的无人驾驶汽车制动系统设计摘要随着汽车技术的进步和社会发展无人驾驶汽车可以改变大城市目前的交通堵塞和污染问题，节约道路资源、停车场资源和物流资源。我国对无人驾驶汽车需求量更大。安全是拉动无人驾驶车需求增长的主要因素。本设计通过分析无人驾驶汽车存在的制动问题。在无人驾驶的前提下实现自动刹车，本系统利用AT89C52单片机作为其主控制模块，通过超声波传感器采集信息，并对数据进行分析处理，判断是否需要制动后，控制执行器对汽车刹车进行控制，实现车轮刹车控制并通过轮速传感器采集轮速信号传输到单片机中单片机对数据进行实时分析，最后，进行软硬件的联合调试仿真分析。并且实时满足稳定性要求，更好的减少车辆损伤，确保司机的生命安全。设计一款低成本且简单的无人驾驶汽车自动预警刹车系统，使仿真结果达到预期结果。关键词：无人驾驶汽车；单片机；超声波测距；自动刹车目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 V第1章绪论1.1研究目的与意义目前自动驾驶技术作为科技领域前沿技术，是国内外科技发展的重要领域，随着人工智能等技术的进步，无人驾驶汽车已经从原来只出现在科幻电影中的概念，正在一天天变为现实。第十九届中国共产党全国大会报告书指出，要尽快建立一个强大的运输国家和智能社会，在自动驾驶领域取得跨时代的科学研究成果，并设定了时间表，《中国制造2025计划》将此项技术的发展列为重点项目，车企、互联网企业纷纷响应国家的号召，都争先恐后地投入无人驾驶的研发。人们为了带来更加安全、舒适、便利的旅行服务，期待着即将到来的无人驾驶汽车技术。随着汽车技术的进步和社会发展无人驾驶汽车可以改变大城市目前的交通堵塞和污染问题，节约道路资源、停车场资源和物流资源。在中国，无人驾驶汽车的需求很大。牵引无人驾驶汽车需求增加的主要原因必然是安全的。制造商当然要集中精力设计系统，确保汽车的安全性。根据对道路交通事故的统计发现出现交通事故的主要原因在汽车没有及时采取制动措施。所以，驾驶危险发生之前进行及时的监测，并及时采取制动措施。目前，在非接触测距系统中，超声波和雷达被广泛使用。相反，超声波范围具有明显的优点。作为非接触检测和识别的手段，受到人们的关注。驾驶可以在时间内刹车，避免冲突，最大限度地保护乘客的生活安全。并且对未来无人驾驶汽车智能化发展起到关键作用。通过这次研究，可以预测早期紧急事态的发生，最大限度地减少伤亡的概率，减少不必要的损失。因此，无驱动车辆的自动制动系统具有很高的研究价值和意义。为了提高车辆的安全性能，开发了无人驾驶车辆的自动提前报警制动系统。因此，我们设计了一种基于无人驾驶车辆的简单自动预警制动系统。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状1950年代以来，世界发达国家开始着手研究无人驾驶汽车技术，这项技术在1980年代急速发展。2018年，谷歌Waymo无人驾驶汽车在美国凤凰城郊外开始进行试运营。2019年，特斯拉Au⁃topilot3.0硬件发布，被大量量产车使用。系统的强大计算能力使得完全实现无人驾驶成为可能。此外，Uber、丰田、奥迪、帕尔玛大学等许多企业和机构都参加了无人驾驶驱动汽车新领域，以促进无人驾驶取动汽车的连续发展。世界知名汽车制造商沃尔沃也在密切关注汽车安全装置的研发，并积极开发。2006年，开发了通过刹车辅助的自适应巡航控制子系统和碰撞报警子系统。2007年，开发了具有主动刹车功能、驾驶员报警控制子系统、驾驶员报警控制子系统和驾驶员报警控制子系统的碰撞报警子系统。2015年，PageorgiouC（PoggioT）公开的用于对象检测的可训练系统中，提到了车辆搭载雷达使用了自动毫米波检测雷达。而且，它还结合了军队雷达技术适用于市民使用的初期报警系统，并且成本大大降低。雷达可以一次追踪20个目标。这提高了[1]运行中车辆的检测精度。在SunderUlrich、LubbeNils、PietzschSylvia于2019年公开的“路径冲突中左转的十字路口AEB安装战略”中，搭载二维扫描技术的最新激光测距雷达将激光测距雷达扫描的图像垂直分割，完成目标车的行驶和上坡、下行的判定、跟踪。识别动态和静态对象的能力非常强，能够识别执行状态。同时，它可以识别交通标志、路标、车道、车辆等，减少了目标损失，使车辆更准确的上下坡[2]。1.2.2国内研究现状我中国的无人驾驶汽车的开发比欧美发达国家要晚，但是近年来随着主流科学研究机关的推进，近年来无人驾驶汽车急速发展，问题和困难还存在很多，现阶段主要研发出的无人驾驶技术有车道维持，行航控制，路标识别，智能刹车等等，所以为了提高安全性能，中国汽车产业加快了对汽车智能尤其是汽车智能化自动刹车系统的详细研究和汽车自动刹车系统的研究，我们国内的车企比发达国家的发展要慢。经调查发现，在我国目前很多汽车都没有安装自动刹车系统，从当前的发展趋势看来汽车智能自动刹车系统时代的到来态势锐不可当，如果我国对此的研发仍然不能重视起来的话，那么差距只会越拉越大，甚至处于发展的最低端。2017年，在使用激光测距技术的基于激光碰撞测距的汽车避免碰撞系统设计中，由令狐强，席在芳等人设计。系统甚至可以准确预测危险和警报或刹车，为了唤起驾驶员的注意，通过采取相应的制动手段，可以有效减少道路上车辆的后方碰撞事故。系统主要由速度传感器和激光测距仪以及报警装置和数据处理控制系统、智能制动系统等构成[5]。在2019年杨朝阳、阮海庭、殷春风、等人讨论了汽车碰撞防止系统在基于毫米波雷达的自动紧急刹车系统设计中的重要性。同时，我们设计了一种使用毫米波雷达的自动紧急制动（AEB）控制系统，可以自动检测前面的障碍物。一旦发生紧急情况，它会让司机提前发出警告，提醒司机及时刹车，并采取主动强制制动以确保驾驶员的安全[7]。2020年徐亮亮，陈丽，胡红峰在《载货汽车自动紧急制动系统研究》中通过雷达采集障碍物数据并在超近或超远距离都能对行人车辆的速度进行有效识别，通过数据融合判断碰撞预警时间和自动刹车时间使汽车自动紧急制动及安全又有效，提高了行车安全全面体现高端化产品性能，符合汽车智能化发展趋势综上所述，国外的学者及汽车专家深入的探讨和研究汽车安全性，其中针对汽车行驶安全性而言，自动刹车控制系统最具有代表性，无人驾驶汽车自动刹车系统可有效避免因各种失误而造成的追尾事件，有效地保护驾驶者的行车安全。国内无人驾驶汽车自动刹车系统还属于发展阶段我国的汽车自动刹车系统相比国外还是比较落后的。目前大部分汽车自动刹车系统采用激光测距传感器和远红外传感器。远红外传感器在恶劣天气下，会无法正常工作。激光测距传感器过程中可能出现无法测量到障碍物。本次设计将在无人驾驶汽车上采用超声波传感器，提高精准度。且满足实时性与稳定性的要求，可更好的降低车辆损伤及保证驾驶员的生命安全。1.3主要研究内容本设计利用MCS-51单片机作为其主控制模块，设计无人驾驶汽车自动刹车系统。主要包括超声波测距接收电路、显示电路以及刹车控制电路设计，实现探测车身前部与前方障碍物距离进行实时预警并及时刹车的目的。软件部分采用汇编语言编程的形式来完成。最后，通过Keil、Proteus软件进行软硬件的联合调试仿真分析。

第2章总体设计方案2.1无人驾驶汽车制动系统的设计功能和指标根据超声波传感器的研究和分析，在无人驾驶汽车的自动制动预警系统的设计中，必须确保拥有设计良好的收发能力。另外，无人驾驶汽车的自动制动预警系统需要根据输出结果正确计算并显示前方障碍物的位置。如果车子太靠近前面的障碍物，不能保持安全距离，自动刹车预警系统可以及时提醒司机，可以自动刹车。综上所示，需要完成以下的设计。1可以有效地测量2-5米以内的障碍物之间的距离；2.严格控制测量距离的误差在5%以内；3.可以对车辆与前方车辆之间距离进行实时准确显示并传输到lcd显示屏上，；4.我方车辆与前方车辆超出安全距离，并且无法保持的时候，能准确及时发出报警；5.被测盲点应在一定范围内最小化；6.采用电压为12v的直流电。2.2超声波测距系统原理压电芯片和谐振板分别是超声波传感器的内部数量为2和1的两个部件。当压电晶片的固有振动频率等于双极脉冲信号的频率时，压电晶片谐振，振动板振动。超声波在空气中扩散，可以计算超声波的传播速度。超声波传播距离的计算方法是计算接收信号和超声波传输之间的时间差，并将其与空气中的传播速度相乘的方法。根据传播距离，可以确定超声波传输信号和障碍物之间的距离。2.3超声波传感器主要参数选择超声波是利用操控距离的方法实现对环路信号的调节功能，并且通过将接收的超声波信号的宽度和发射时间进行改变实现对物体的区域大小进行调节。超声波传感器拥有很多不同的成分，因此其谐振频率无法固定。一般情况下会在23kHz-40kHz之间，谐振频率和分辨率之间有正相关关系，谐振频率和检测距离之间有负相关性关系。根据该原理，在本设计中选择低频超声波传感器，其谐振频率为40kHz，来测量系统的距离。选择能够同时发送8个矩形波的HC-SRF04型传感器。当超声波传感器用于测量距离时，声波会以声音（340m/s）的速度向前传播。遇到障碍物的话，超声波会返弹回来。因此，实现了传感器的接收目的。传感器会在发送超声波时记录时间T直到接收到超声波。当传感器接收到返回信号时，Ec引脚在时间t位置同时输出高电平脉冲。可以根据单片机的计时器/计数器记录的Ec引脚的高电平脉冲时间来确定超声波的传播时间T，并计算传感器与障碍物的距离。2.4无人驾驶汽车制动系统总体设计方案该无人驾驶汽车制动系统由硬件和软件系统组成，其中包括自动刹车和超声波测距的硬件系统设计和包括执行程序的软件系统。系统设计过程需要完成两个部分，包括超声波测距和自动制动的硬件系统的设计和相关的软件程序设计。使用AT89C52单片机作为控制核心，也同时使用超声波距离的测量方法，使用内置超声波收发器的HC-SRF04型传感器作为距离测试装置。综上，无人驾驶汽车制动系统设计中包含4个不同的系统，分别为控制、测试、显示、报警以及自动制动等系统，具体如图2-1所示。图2-1系统的框架图

第3章无人驾驶汽车制动系统的硬件设计为实现无人驾驶汽车的的自动刹车警报装置正常工作运行，该系统的硬件部分设计将以控制电路为核心，其整体由型单片机构成。在自动刹车警报系统的硬件组成中大体分为五个部分（超声波测距，显示器，报警，控制，自动制动电路）。总体的电路图解释请详见附录A。3.1单片机控制系统电路设计单片机控制电路的主要优点是需要较少的部件即可完成电路运行，同时能够正常、准确地工作。电路由复位电路和晶体振荡电路构成。晶体振荡器电路有调整所有部件的信号以及生成时钟信号的功能。为了确保该系统外围电路的整体设计，以及与之相对应的功能设计，所以该系统采用是最小相位的系统，最小相位系统解释如图3-1所示。图3-1最小相位的系统电路图解3.2超声波测距电路设计本系统所采用的超声波测距路径的主要运作过程是超声波信号在触碰到障碍物表面后被反射回来。然后根据这个反射过程中所消耗的时间就可以运算出距离传感器与障碍物之间的位移关系。在超声波测距的这个部分中，为了能够更准确的测量车辆与障碍物之间的距离，在该部分系统电路设计中选择的超声波传感器是超声波模块。这个超声波传感器具有接收发放的功能。与其他类型的超声波传感器相比较来说，这个型号的传感器更加的简单、更加的实用，并且具有可以进行实时测量的距离运算性能。型号为的超声波测距系统使用的是直流电5V的电压，它的静止电流大小不超过2mA，电平的输出值与0V相比还要小很多，该模块的感应角度不会超过15度，因此该系统在使用期间更加稳定。本系统超声波测距模块的开始检测距离在2cm到450cm的范围中间，这样的数值范围可以使检测系统的测量距离更加的精确，并且使用此系统的超声波测距模块可以大大降低由于长距离检测所引起的系统错误认知现象。而且改系统的超声波测距模块可达到4mm的高精准度，安全性非常之高。当超声波测距模块在进行工作时，首先将引脚进行下拉，然后向该系统提供高电平脉冲（持续时间至少为10US）。经过接收脉冲信号，传感器在接收到用于超声波测距的脉冲信号后发出的矩形波，并且同时发射8个。该系统进行距离测量的超声波使用声音速度为向前传播。当用于距离测量的超声波遇到障碍物时，该超声波进行反弹回传，通过空气介质传播，最终由传感器收录装置接受。超声波传感器对发放超声波的时间以及接受超声波的时间进行记录。由此可以计算出超声波距离传感器和障碍物之间的距离数值。无人驾驶汽车的制动系统超声波测距电路图大体如图3-2所示。图3-2超声波测距电路图3.3显示电路设计在无人驾驶汽车自动刹车系统的显示电路设计中，我选择了型号为的屏幕作为显示电路的液晶显示装置，这种型号的显示电路具有较为容易的操作设置和成本低廉的优点。这款型号为的显示装置能够分别显示文字、数字、符号。通过这个系统的显示装置，这样就可以实时了解我们的汽车车与障碍物之间的具体位移。从而，即通过观看研究显示器上的内容，汽车驾驶员就可以更透彻清楚的知道车辆的前方与车前障碍物之间的具体实际距离。关于无人自动驾驶汽车自动刹车系统的液晶显示电路图如图所示。从图中我们可以看出很多，该系统芯片的八个引脚分别对应连接到对应于液晶显示窗口的的8个连接端，只有这样才能够派发指令和进行数据的读取，并且能够操纵液晶显示器的数据读取和符号书写功能。该系统硬件芯片的分别连接与液晶显示器对应的的三个连接端之上。除去上述这几种端口连接以外，为了能够保证液晶显示装置的运行稳定性，还可以在显示数据的端口和芯片的引脚处之间安装定制电阻充当排阻来使用，从而保证电路的稳定性。图3-3显示电路图3.4系统报警电路设计该系统报警装置的警示器型号采用是蜂鸣器，这种型号的报警器特点主要是具有明显的价格优势以及方便的安装操作。当车辆处在行驶运行过程之中时，且满足汽车车身同道路障碍物之间的距离短时间内不能满足安全距离的必要条件时，这时的单片机会发出报警信号并伴随警示器的蜂鸣警告声，同时设备也会发出声音。系统报警电路由型号为的继电器和的三极管驱动。报警电路与单片机的引脚连接。当端口输出的电压较高时，继电器可以导通，报警信号会传递到晶体管PNP（Q1）中。这个时候，向蜂鸣器中施加+3V左右的直流电压。这个操作将会激活报警装置。当报警系统的引脚输出电压为低电平时，继电器和晶体管PNP不能连接导通，而且这时警报装置也不会发出声音。另外，还需要将励磁电路和电阻器R1添加到报警电路以确保整个电路能够更加稳定。图3-4所示系统具体的报警电路图。图3-4系统报警电路图3.5无人驾驶汽车自动刹车单元3.5.1无人驾驶汽车自动刹车工作工程该系统的自动刹车模块整体主要由三个主体部分构成，这三个部件分别为超声波传感器和距离接收器再加上一个单片机控制、特定的制动单元。为了实现无人驾驶汽车自动制动功能的开启，我通过对传统的制动系统进行研究分析并以此为基础改进了设计。目前市场上传统的刹车系统运行原理为：在车辆行驶过程中，制动油泵开始工作，于此同时产生压强极高的制动液。当驾驶员遭遇到需要躲避的障碍物时，系统自行踩下踩下制动刹车踏板，从而致使制动阀门得以打开，这样的话，制动油泵的超高压强制动液油通过制动阀门流向安装在车辆四个车轮上的制动系统（包括制动片和制动盘）高压刹车液油通过推动挤压制动摩擦刹车片，使刹车片与制动盘紧紧相贴合，致使两者之间产生摩擦摩擦力（且产生的力大于两摩擦面的摩擦系数），从而可以实现制动。当汽车驾驶员将刹车踏板松开后，刹车阀会自行关闭，同时系统自动打开回流阀，使得刹车制动液通过液压回流阀直接被吸回油池。这个过程的工作原理如图3-5所示。图3-5传统的刹车方式原理图通过清楚了解传统刹车系统的弊端，本次设计通过采用无人驾驶汽车自动制动系统控制，这个系统的运行原理为：以车辆上的传统意义制动方式为基础，然后在之前手动液压阀的一侧添加油电路与之并联，并在这个并联后的刹车电路上对刹车制动阀进行设置。刹车制动阀与中央集成处理系统（ECU）连接，然后这个装置将会由中央处理装置进行直接管控。另一边在中央集成处理系统发出制动指令之后，自动刹车制动阀将会打开，同时超高压刹车制动液将分别流向四个车轮上制动器，进而实现自动刹车的功能[8]。该系统的具体工作原理如图3-6所示。图3-6自动刹车原理图3.5.2无人驾驶汽车自动刹车电路设计无人驾驶汽车的自动刹车电路分别由继电器、交流电动机、黄灯光指示器、电路整流器、交流功率电源构成。假设我们驾驶的车辆和前方对应的障碍物之间位移不能满足相关规定中安全距离的要求，警式器能够在最短时间内发出蜂鸣报警声，此时无人驾驶汽车的自动刹车控制电路就开始工作了，完成对汽车进行刹车的指令。这一款设计的刹车电路由继电器进行驱动，同时这个继电器还会C52单片机的引脚进行相连。而当这个端口输出的电流为高电平的时侯，这时电路中的继电器可以导通，而继电器与电阻以及黄色警告灯会形成闭和电路，而在车辆开始进行自动刹车时，而且这个端口的输出电流为低电平的情况下，继电器是不能工作的，汽车如果按照正常那样行驶的话。交流电动机、整流器和交流功率电源都会被收纳到无人驾驶汽车的自动刹车控制电路之中。而且，在自动制动控制电路中没有对继电器进行导通，这样才可以保证自动刹车控制电路可以正常运行。交流功率电源开始向自动制动刹车控制电路供电，并且还会通过整流器输出稳定的控制电流从而使电路运行平稳，而且就算是继电器断路时交流电机也不能被烧坏。只有这样，整个控制电路将才会变得更加的稳定。图3-7所示自动刹车控制系统的电路图图3-7系统自动刹车电路图3.6系统电源电路设计如果想要使自动刹车控制系统稳定的运行，那就必需要确保交流电源具有较强的稳定特性。同时在本设计中，控制电路的能源系统分别为：个直流电压表、个交流电压表、变压器、电路整流器、个三端口稳压板、个电容器、个电解质电容器构成。直流电源需要为自动刹车控制系统提供一个稳定的直流电电压。通过查看图3-8，我们可以看到连接端口分别与自动刹车控制系统的输入、接地和输出端口相对应。从下图我们可以得到一个结论，就是由整流器整流输出的电流，整流器可以将电源输出到控制电路的电流整流到，这样我们就可以了解到的直流电压就可以自动刹车控制电路稳定下来，同时还可以防止系统电流对自身电源的损伤与破坏。图3-8电源电路图

第4章系统的软件设计4.1软件程序设计一般来说，只有C语言和汇编语言在程序编译中使用。但是，汇编语言编译的程序有高效、小空间和高速运行速度的优势，并且可以写出最佳的程序，准确地反映计算机的实际操作，以及运行情况。根据应用程序的实际需要，可以选择和优化最佳代码。并且，为了大幅提高系统的整体执行速度，打破程序编译器和识别软件所带来的限制。并且，合理地控制二进制代码的生成。为了最大限度地提高系统硬件的优点，最终这个设计是通过选择汇编语言来进行编程。系统软件包括主程序、语言、超声波测距、液晶显示器等。详情请参照附录B。除了该程序之外，软件系统还包括车辆延迟、系统循环等其他子程序。算法的应用包括距离计算和LCD数字显示计算法，LCD数字显示计算法主要用于显示距离。4.2系统运行程序流程系统中每一部分的子程序都将由运行主程序进行初始化设定，中断时接收测距信号，读取测距子程序中识别的测距结果并实时传输，确保车辆的安全运行，根据输出的结果进行分析判定，及时对驾驶员进行危险预警，同时启动自动刹车系统。显示执行信息。当车辆正常行驶时，系统将AT89C52型单片机、LM016L型液晶显示器重置，系统将超声波传感器和程序模块复位。程序模块主要包括变量、寄存器、I/O接口和计时器中断的初始化，即可理解为定时器中断。超声波测距传感系统在系统初始化后开始执行，并对有效收集的数据进行及时处理。当在前面检测到障碍物时，超声波传感器可以向单片机发送接收的数据，并且可以通过计算和分析来获得它们的距离。随后，应分析超声波传感器输出的距离数据，并确定车辆与障碍物之间的距离是安全行驶的距离还是需要进行自动制动的距离。如果两辆车之间的距离小于安全距离，自动制动模块将发出警报并立即启动。使车辆完全刹车，保证安全性。图4-1所示具体操作流程。图4-1程序的流程框图

第5章系统的调试与仿真为了确保整个系统的硬件和软件开发符合我们预先确定的设计标准，对整个电路进行了软硬件调试，硬件和软件系统分别由软件进行调试。5.1Keil软件的调试与程序编译Keil软件的优点是操作简便、上手快、容易理解、还可以实现编辑、翻译等多种功能，同时还可以模拟运行单片机程序同时进行仿真时的各种特征。针对本设计来说，主要是使用这款软件来对自动控制刹车的软件系统的仿真测试。相比之前推出的其他版本，我所使用的这个版本与旧的上一代版本相比兼容性较高。而且这个版本与版本相比较来说，它更易于大家入手操作，而且它的整体灵活性更加强悍，并且支持同时开展多窗口显示功能。5.1.1对自动刹车控制系统程序的编译一般对于系统的调试选项主要涵盖程序编译和仿真两个主题部分。首先使用Keil这个软件对自动刹车控制系统的编译程序语法问题进行检查。图5-1就是显示的本次设计的查验最终结果，我们通过观察界面输入框中的内容可以了解到，整体程序内容出现错误和警告的数量均为0个，这样也就意味着这个程序的编译是准确稳定可靠的。图5-1程序的编译图5.1.2程序的加载在我们经过以上所述的步骤进行检验之后，这时我们就可以知道自己对本设计程序的编译过程是否正确的。但是，又因为这个软件只能对语法进行检测进而来获取所敲代码的合理逻辑性，所以非常有必要对这个无人驾驶汽车自动刹车控制程序进行进一步的检查与测试。对单片机进行我们所编译程序的加载，由图5-2显示可以得知，目前所设计的显示程序结果可以说是很完美的、准确无误。图5-2程序的连接图5.2运用Proteus和Keil软件对设计进行联合仿真在本次无人驾驶汽车自动刹车系统的设计中，通过使用两个软件来对系统整体进行仿真分析，这是为了确保自动刹车控制系统的设计能否达到预期的目标，而进行深入的论证讨论。Proteus是一种EDA工具软件，它主要应用于电子设计及其自动化专业领域。这款软件不但可以完成所设计系统的大部分仿真模拟的功能，还可以另外对控制系统外部所连接的硬件电路，同时进行仿真分析，来确定选用硬件是否合理。而在这些分析开始之前，我们必须通过KEIL完成对系统程序编译，并且将生成的HEX文件导入到分析软件中，进而才可以开始进行仿真测试分析。首先我们要对单片机进行双击操作确保仿真电路所使用的单片机型号正确，其次选择对所编写的程序文件进行检查确认无问题后进行导入，最后我们单击“确定”按钮。经历过上述操作之后，此次设计所用的单片机代码编译就算是完成了，这样就可以开始对软件进行仿真校核运行了。图5-3所示自动刹车控制系统的仿真电路图，我们可以清楚的了解到系统的显示电路和超声波测距电路以及报警电路和自动刹车控制电路会同时与C52单片机进行连接。而示波器的话就只连接到超声波传输端口就可以了，这样就可以确定超声波传递信号到底成没成功了。在仿真校核的这个过程之中，如图5-4所示我们可以看到，在鼠标单击软件的“开始仿真”按钮时候。从整体的效果呈现来看，显示器所呈现结果与最开始设计的预期目标相比较结果是一致的。而且总的来说，进行到这一步也就是表示程序仿真运行成功了，而这个时候自动刹车控制电路上的黄色灯光D1闪烁，这一切都表明自动刹车功能已经开始实现了，这是软件中的程序仿真运行完美通过。显示器输出的结果为2.55m，也就是说当传感器检测到车辆前方的障碍物时，这个系统在车辆距离为2.55m以下的时候，就可以把自动报警系统完美启动。图5-3系统软件仿真电路图图5-4系统软件仿真效果图如下图示波器仿真效果图可知，在超声波的发射端口，内置示波器输出的波形整体个数为10个，这我们的预期目标是相一致的。图5-5程序内置示波器仿真效果图

结论本设计为了实现无人驾驶车辆安全行驶时的自动预警制动系统成立，首先基于超声波传感器的测距技术，其次建立了C52单片机的硬件电路系统。然后在设计结束之后，为了验证设计是否符合期望的效果，所以对整个设计系统进行了模拟分析，以验证设计的可靠性和科学性。验证校核的主要内容如下为了确定综合整体的设计效果，通过分析相关技术指标和预期结果来确定整体的设计计划，同时一并研究了选择系统参数的方法，如超声波传感器系统参数的选择。2.无人驾驶汽车自动预警制动系统采用AT89C52单片机作为控制所有电路的核心。分别设计了超声波传感器测距模块、声灯报警模块、刹车模块和显示模块。整个电路的硬件电路图由Proteus绘制。3.根据设计要求，汇编语言被用作编程语言，系统的主子程序均以子模块的形式来被描述出来。4.通过使用keil和proteus软件，完成了车辆系统的软件和硬件的模拟，实现了集成信息收集、警报、显示、自动制动的控制系统。本设计具有低成本，简单结构的优点，可以实现危险早期报警和自动制动的效果。它具有特定的标准和价值，用于研究自动预警和刹车。但是，还没有考虑到的系统的设计有很多缺点。例如，在运转的过程中，在检测处理中车辆两侧的前方区域还有盲点区域。变更车道时，盲点对车的安全性有很大影响。

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附录系统程序LCD_RSBITP2.7//LCD1602 LCD_RWBITP2.6 LCD_ENBITP2.5 LCD_DATAEQUP0//数据并行口 ECHOBITP3.6//回波信号 TRIGBITP3.7//触发信号 LEDBITP2.0//报警 BEEBITP2.1 water_inBITP2.2 water_outBITP2.3 TIME_FULLBIT20H START_FLAGBIT21H TXEQU40H//定时器用 S_HHEQU41H//距离上限高8位 S_HLEQU42H//距离上限低8位 S_HEQU45H//距离高8位S_LEQU46H//距离低8位 SET_FLAGEQU47H ORG0000H LJMPMAIN ORG000BH//定时器0入口 LJMPTIME0 ORG001BH LJMPTIME1 ORG0030H MAIN: CLRTRIG CLRTIME_FULL MOVSP,#52H//预置堆栈地址 MOVR0,#40H MOVA,#0 CLR_ADD://把40H-5FH的内容清零 MOV@R0,A INCR0 CJNER0,#60H,CLR_ADD MOVS_HH,#1 MOVS_HL,#00H;上限=S_HH*256+S_HL MOVS_H,#1 MOVS_L,#0 MOVSET_FLAG,#0 CLRSTART_FLAG LCALLLCD1602_INIT//1602初始化 LCALLDELAY2 MOVA,#80H LCALLWRITE_1602COM MOVDPTR,#CODE_PRINT1 LCALLPRINT MOVA,#0C0H LCALLWRITE_1602COM MOVDPTR,#CODE_PRINT2 LCALLPRINT MOVTMOD,#11H//初始化定时器 MOVTH0,#0;//用于检测超时 MOVTL0,#0; MOVTH1,#(65536-50000)/256//50MS触发 MOVTL1,#(65536-50000)MOD256 SETBEA SETBET0 SETBET1//开启中断 SETBTR1 LCALLDISPLAY1 //主循环 LOOP: MOVA,#0 CJNEA,SET_FLAG,LOOP1 SETBTR1 LOOP7: JBECHO,LOOP2 SETBSTART_FLAG SJMPLOOP7 LOOP2: JNBSTART_FLAG,LOOP3//为0表示不正常的值不更新 CLRSTART_FLAG SETBTR0 LOOP6: JNBECHO,LOOP4 JBTIME_FULL,LOOP5//超出范围 SJMPLOOP6 LOOP4: CLRTR0 LCALLCOUNT LCALLDISPLAY2//显示距离 LCALLFUNTION//判断范围 SJMPLOOP3 LOOP5: CLRTIME_FULL CLRTR0 MOVTH0,#0; MOVTL0,#0; MOVA,#89H LCALLWRITE_1602COM MOVDPTR,#CODE_PRINT3 LCALLPRINT//格式："Err" CLRLED CLRBEE//超时仅报警 LOOP3: SJMPLOOP LOOP1: CLRTR1 CLRTR0 LCALLDISPLAY1 LJMPLOOP FUNTION: CLRC MOVA,S_H//实际值 MOVB,A JNCFUN0//为0跳转继续判断 FUN1: CLRwater_in CLRLED CLRBEE SJMPFUN FUN0: MOVA,S_L JNCFUN2//低8位是否有借位 MOVA,B CJNEA,#1,FUN1//有借位B为1说明测量值大于范围 FUN2://实际值和范围比较 CLRC MOVA,S_HH SUBBA,S_H MOVB,A JNCFUN3 FUN4: CLRwater_out CLRLED CLRBEE SJMPFUN FUN3: MOVA,S_HL SUBBA,S_L JNCFUN5 MOVA,B CJNEA,#1,FUN4 FUN5: SETBwater_in SETBwater_out SETBLED SETBBEE FUN: RET COUNT://计算距离cm=us/58 MOVR1,TH0 MOVR0,TL0 MOVS_L,#0 MOVS_H,#0 MOVTH0,#0 MOVTL0,#0 _D1:CLRC//循环被除数减去除数的次数就是这个商MOVA,R0SUBBA,#3AHMOVR0,AMOVA,R1SUBBA,#0MOVR1,AJC_D2INCS_L MOVA,S_L CJNEA,#0,_D1 INCS_HSJMP_D1 _D2:RET DISPLAY1: MOVA,#0C5H LCALLWRITE_1602COM MOVA,#'' LCALLWRITE_1602DAT MOVA,SET_FLAG CJNEA,#1,DIS1 MOVA,#0C5H LCALLWRITE_1602COM MOVA,#'#' LCALLWRITE_1602DAT SJMPDIS2 DIS1: CJNEA,#2,DIS2 MOVA,#0CBH LCALLWRITE_1602COM MOVA,#'#' LCALLWRITE_1602DAT DIS2: MOVR6,S_HH MOVR7,S_HL LCALLHB2 //2字节16进制数转换为3字节压缩BCD码 MOVA,#0C6H MOVB,R4 LCALLDIS_1WEI MOVA,R5 LCALLDIS_2WEI RET DISPLAY2: //显示 MOVR6,S_H MOVR7,S_L LCALLHB2 //2字节16进制数转换为3字节压缩BCD码 MOVA,#08dH MOVB,R4 LCALLDIS_1WEI MOVA,R5 LCALLDIS_2WEI RET //LCD1602初始化函数 LCD1602_INIT: MOVA,#38H LCALLWRITE_1602COM MOVA,#0CH LCALLWRITE_1602COM MOVA,#06H LCALLWRITE_1602COM MOVA,#01H LCALLWRITE_1602COM RET WRITE_1602COM://写命令 CLRLCD_RS CLRLCD_RW MOVP0,A LCALLDELAY1 SETBLCD_EN LCALLDELAY1 CLRLCD_EN RET WRITE_1602DAT://写数据 SETBLCD_RS CLRLCD_RW MOVP0,A LCALLDELAY1 SETBLCD_EN LCALLDELAY1 CLRLCD_EN RET //1602显示字符串函数 PRINT: MOVR0,#0 PRINT01: MOVA,R0 MOVCA,@A+DPTR CJNEA