基于單片機的智能車載安全系統(tǒng)設(shè)計

趙淵

摘 要：速度對于汽車而言是一項重要的參數(shù)，其準確性直接影響行車安全。暢通車速控制采用軟軸驅(qū)動，但也存在一定的缺陷。其中車間距提出的時間比較早，固定檢查處于被動測量狀態(tài)，不能及時的反應(yīng)實時距離，導(dǎo)致事故的發(fā)生?，F(xiàn)為改進軟軸驅(qū)動的缺陷，現(xiàn)研究一臺單片機微處理系統(tǒng)，對改進測速、測距等方式有效，以便有效實現(xiàn)相對距離等功能，并能最大化減少誤差，及時的為駕駛員提供良好的動態(tài)信息。文章對基于單片機的智能車載安全系統(tǒng)設(shè)計進行探究。

關(guān)鍵詞：單片機；智能車載安全系統(tǒng)；設(shè)計

前言

汽車行駛安全已經(jīng)成為人們關(guān)注的話題之一，其中速度及相對距離是汽車控制系統(tǒng)中重要部分，同時也是確保道路安全的因素之一。當汽車處于動態(tài)時， 駕駛者在了解停車、加速等信息才能更好保證汽車及人身安全。因此本文主要對測速、測距方式等內(nèi)容進行詳細分析。

1 車載車輛安全方案設(shè)計分析

汽車速度是汽車行駛過程中需要參考的參數(shù)之一，其測量方式多樣，其中采集和模擬是兩種比較重要的方式，但是對測量范圍的要求有所變化，該系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代發(fā)展的需求[1]?，F(xiàn)隨著電子技術(shù)發(fā)展，數(shù)字測量應(yīng)用廣泛，比如單片機微處理，對脈沖數(shù)字信號能力影響大。現(xiàn)階段，數(shù)字化測量系統(tǒng)開始投入使用。車速測量系統(tǒng)應(yīng)用到光電式數(shù)字處理方式，在一定程度上極大的提升測量范圍及精度，可見圖1。

2 速度測量分析

速度測量中主要包括光電傳感器、車速測量以及分頻處理M/T法三個方面。其一，光電傳感器。本設(shè)計核心裝置主要對車自身速度進行測量，可見圖2。其中1、2、3及4分別代表傳感器基座、測速碼盤遮光部分、二極管、三極管，而陰影部分為遮光板和底座。其二，測速測量。主要有光電傳感器、單片機以及信號處理器等組合成為測速部分。而固定測速碼盤上分別有紅外發(fā)射管和接收管，車速測量系統(tǒng)可詳見圖3。車速測量過程中，碼盤有車軸帶動，碼盤發(fā)出直到接受過程中會有光源經(jīng)過，進而得到光線變化的信號，而電流一定發(fā)生改變，就會形成信號脈沖，信號經(jīng)分頻器后，可進入單片機轉(zhuǎn)載計數(shù)環(huán)節(jié)中。這樣就可以形成一個收發(fā)檢測系統(tǒng)，這樣就可將裝抽的轉(zhuǎn)速檢測出來[2]。而單片機微處理速度轉(zhuǎn)換成為線速度，實現(xiàn)LCD液晶屏將汽車實施速度顯示出來。其三，分頻處理M/T法。該方式的運作模式主要是單純的開展內(nèi)部計數(shù)器工作，檢測顯示需要兩個機器周期，計算得到速率是時鐘速率的1/2，一共有24個振蕩周期，但還是不能達到高頻計數(shù)的要求，主要使用74LS161開展外部十分頻，這樣就可以很好的達到2MHz。同時還可將精度提升，測量信號頻率比較低時，可采取點偏激計數(shù)測量的次數(shù)比較多時，可使用外部十分頻，并對其展開數(shù)測，從而得到頻率值。根據(jù)以上的方法可進行74LS151通道選取。而當單片機對被測信號進行判斷時，一定要按照信號頻率值完成對通道的選擇，這樣就可以得到有效的頻率數(shù)值。分頻器設(shè)計主要以74161、74151兩種的集成芯片作為核心，并將之應(yīng)用于拓展單片機頻率，符合一定的測量范圍即可，保持單片機頻率以及周期測量在一個水平線上，有助于提高單片機測量頻率效果，同時還可以有效降低測頻形成的誤差[3]。對74161、74151兩組組成分頻器，可見圖4。光電傳感器可以從IN端輸出，這樣就可檢測到基波信號，然后通過75161芯片，經(jīng)過一定的處理后，信號可從74151端口5輸出傳至單片機，并展

3 相對距離測量

其一，超聲波發(fā)射、接收、溫度傳感器等組成超聲波測距（可見圖5）。圖中可見EM74、TL074可以接受超聲波電路，并形成運算放大器。單片機EM74出現(xiàn)脈沖觸動信號之后，緊接著就會經(jīng)過TL074就啟動超聲波探頭，可以通過推換方式，將方波信號納入其中，增加超聲波發(fā)射強度。其二，關(guān)注溫度補償，溫度傳感器測量一般可作為補償裝置，超聲波測量距離的系統(tǒng)附帶有補償裝置?？梢妶D6。

4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析主要對車速測量中產(chǎn)生的誤差以及相對距離實驗得到的數(shù)據(jù)進行分析，其中車速測量誤差通過試驗手段，并驗證設(shè)計。比如，在對批量生產(chǎn)的汽車發(fā)動機進行質(zhì)量抽樣檢驗時，在批次、檢查標準和方案都不變的情況下，計量型抽檢通常只需要比普通抽檢較少的抽檢樣品數(shù)量即可，如此一來，就能夠減少時間損耗。同樣，為確保相對車距測量的準確性，同樣也需要經(jīng)過實驗對其測量值與實際值進行分析。計算出相對距離，確保駕駛者行駛安全。

5 結(jié)束語

車速與相對車速是保證汽車行駛重要因素，研究單片機的智能車載安全系統(tǒng)設(shè)計后，重點分析車速與相對車速開展實時監(jiān)測內(nèi)容。可將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用于傳輸模塊中，促進我國汽車行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

[1]張新建，劉沛，彭誠，等.基于單片機的智能車載安全系統(tǒng)設(shè)計[J].計算機測量與控制，2013，42（09）：2535-2537.

[2]顧涵，徐健，張佳麗，等. 基于IAP15F2K61S2單片機的車載酒精智能報警系統(tǒng)設(shè)計[J]. 常熟理工學(xué)院學(xué)報，2014，5（04）：100-103.