超声波汽车防撞预警系统的探索研究
本文通过对超声波回声测距原理分析,研究汽车防撞预警系统中超声波测距模块化在汽车主动安全装置中的应用,通过实验研究,利用超声波不容易受到外界环境影响、精度高、范围大的特点,提出了一种超声波测距模块分析系统。该系统探究超声波测距的硬件、软件系统,确定了实现系统功能所需的关键技术。
标签:汽车防撞;超声波;测距
0 引言
随着我国汽车保有量的增加,交通事故频发、交通事故严重,所以汽车安全问题显得尤为重要。以预防撞击为核心的现代汽车主动安全技术成为现代智能交通发展的迫切需求。
1 超声波在防撞预警系统中的应用汽车防撞系统
各汽车厂商所研究的测距技术有超声波测距研究、雷达红外测距研究,还有激光测距研究。而通过性能测试后量产的以超声波测距应用为主。
超声波防撞预警研究主要是利用超声波回声测距原理,通过测量距离和时间并及时显示障碍物的位置,实现汽车前行和倒车时与障碍物之间距离的检测并分段距离显示蜂鸣与语音提醒。
超声波测距装置一般由发射器、接收器和信号处理电路三部分组成。通常发射器、接收器可用一体化收发器完成,信号处理电路通过89C51或89C52系列单片机实现。超声波测距简单其频率为20kHz~20MHz,成本低、制作方便,随着频率的增加,检测距离减小,超声波测距频率在15~40kHz时检测距离减少,检测距离为0.5~3.0m。超声波的方向经反射面反射给接收器发散角大。但总体比较超声波测距基于单片机AT89C52和专用芯片测量反射时间t,S=vt得到声波发射到反射面的距离(v=314m/s,计算时加入温度补偿)。
2 系统硬件模块
2.1 微控制器模块
AT89C2051、AT89S51是CMOS8位4K字节Flash 闪速微处理器,GFFFFF128字节内部RAM与MCS-51系列指令集16位定时/计数器和引脚兼容,一个5向量两级中断结构。128by
tes片内振荡器,RAM,2Kbytes 时钟电路,15根I/O线,32个I/O口线,2个16位定时/计数器,AT89S510Hz的静态逻辑操作5个两级中断源,1个全双工串行口。工作电压范围4.25V~5.5V,使用频率12MHz。需要外部扩展的I/O系统电路同步复位信号。