目录
摘要 …………………………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRACT………………………………………………………………………. ..Ⅰ
1系统整体方案设计……………………………………………………………........1
1.1 测距系统方案设计………………………………………………………..2
1.2 控制系统方案设计………………………………………………………..3
1.3 报警显示方案设计………………………………………………………..3
1.4 系统整体方案设计………………………………………………………..3
2系统硬件设计………………………………………………………………………4
2.1测距系统的设计…………………………………………………………...4
2.1.2 超声波传感器的布点方案设计……………………………...........5
2.1.3 超声波发射电路设计…………………………………...................5
2.1.4 超波接收电路设计……………………………………………….6
2.1.5 测温电路的设计…………………………………………...............7
2.2显示报警电路的设计……………………………………………………8
2.2.1 显示电路的设计………………………………………………….8
2.2.2 报警电路设计……………………………………………………..9
2.2.3 摄像头的选取……………………………………………… ……...9
2.3 控制系统的设计………………………………………………………….11
2.3.1 AT89S52单片机…………………………………………………..11
2.3.2 单片机复位电路设计……………………………………………..11
2.3.3 单片机时钟电路设计……………………………………………..14
2.3.4 电源电路设计……………………………………………………..14
2.4 换向选通电路设计……………………………………………………….15
3.系统软件设计……………………………………………………………………..16
3.1 软件总体流程设计……………………………………………………….16
3.2 系统程序的构建………………………………………………………….17
结束语………………………………………………………………………………..18
致谢…………………………………………………………………………………..19
参考文献……………………………………………………………………………..19
摘要
随着我国汽车产业的高速发展,尤其是近几年来.我国开始进入私家车时代,汽车的数量逐年增加,造成公路、街道、停车场、车库等越来越拥挤。汽车驾驶员越来越担心车的安全了。其中倒车就是一个典型。
本文设计的汽车智能倒车系统主要是针对汽车倒车时单一的倒车影像或者倒车报警系统无法清晰地反应倒车时车辆四周的情况而设计的。系统运用微计算机技术与超声波的测距技术、传感器技术、视频编码及解码、数字图像处理、视频显示等的交叉融合,进行优化设计,通过蜂鸣器对倒车距离进行报警,并利用液晶显示障碍物与汽车的距离以及倒车时车辆后方的情况。
本文对实现以上功能的各种软硬件的设计作了详细的介绍,对摄像头,蜂鸣器,单片机进行选型,并对各种功能的电路的设计思路作了解答。
关键词:超声波测距,摄像头,数字显示,蜂鸣器,AT89S52单片机
Abstract
With the rapid development of China's automobile industry, especially in recent years, Chi
na entered the era of private cars, the number of vehicles increases every year, resulting in roads, streets, parking lots, garages and so more and more crowded. Car drivers increasingly concerned about the safety of the car. Parking is a typical one.
This smart design of the car mainly for car reversing system with a single reversing image or just a reversing alarm system can not clearly response to the situation around the vehicle while reversing. This system uses technologies such as micro-computer technology and ultrasonic ranging technology, sensor technology, video encoding and decoding, digital image processing, video display, cross-fusion, to optimize the design, though alarm buzzer to alarm the distance the car had reversed, and using liquid crystal to display the distance between the car and the obstacles and the circumstances around the car.
This smart design of the car mainly for car reversing system with a single reversing image or just a reversing alarm system can not clearly response to the situation around the vehicle while reversing. This system uses technologies such as micro-computer technology and ultrasonic ranging technology, sensor technology, video encoding and decoding, digital image processing, video display, cross-fusion, to optimize the design, though alarm buzzer to alarm the distance the car had reversed, and using liquid crystal to display the distance between the car and the obstacles and the circumstances around the car.
In this paper I have described the design of the hardwares and softwares used to achieve the above functions in detial.On the other hand ,I have selected the type of camara,buzzer and SCM , and the idea of 汽车防撞系统various functions of the circuite design are answered, too.
Key words: Ultrasonic ranging, camera, digital display, buzzer, AT89S52
Ⅰ
1.系统整体方案设计
1.1测距系统方案设计
目前汽车智能倒车系统测距技术主要有激光,红外线,超声波等一些测距技术,虽然他们都有各自不同的工作方式和原理,但是都能有效地探测障碍物和本车的距离,并根据艰巨的危险程度作出相应的反应。下面针对以上三种不同的测距方案的特点进行介绍、比较和选择。
方案一:激光测距
激光测距是利用激光对目标的距离进行准确测定(又称激光测距)的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。
激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度是一般是在+/- 1米左右。另外,此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。
激光测距操作简单,速度快而准确,成本低,稳定性也比较高。但由于激光测距仪工作在高速运动的汽车中,所以对其稳定性和可靠性有一定的要求,同时激光测距受天气状态、汽车震动及反射镜面磨损度、污染等因素影响较大,测距精度难以保证。所以在汽车防撞领域激光测距方式没有得到发展。
方案二:红外线测距
红外线测距用调制的红外光进行精密测距的仪器,测程一般为1-5公里。利用的是红外线传播时的不扩散原理,因为红外线在穿越其它物质时折射率很小,所以长距离的测距仪都会考虑红外线。而红外线的传播是需要时间的,当红外线从测距仪发出碰到反射物被反射回来被测距仪接受到,再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离。
红外测距的优点是便宜,易制,安全,缺点是精度低,距离近,方向性差。红外线测距在技术上难度不大,成本较低,但在恶劣天气和长距离探测方面仍然不能满足倒车要求。然而由于红外线波长短,肉眼不可见,且具有显著的热效应和较强的穿透云雾能力,以及较强的隐蔽性,在夜间依然能够正常工作,故改测距方法广泛应用于军车上。
方案三:超声波测距
由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。为了研究和利用超声波,人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲,超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。
(1)
超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离(s),即:s=340t/2 。这就是所谓的时间差测距法。
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见,超声波测距原理与雷达原理是一样的。
发布评论