超声波汽车追尾仪的研究

杨海威

超声波在汽车领域的应用，超声波防止汽车追尾仪。

计算机工程bookmark0超声波汽车追尾仪的研究（焦作工学院计算机科学与技术系，焦作454000）特性来量两车前后相对距离，介绍了超声波距原理、系统的硬件和软件设计。很好地解决了汽车追尾问题。
　　近年来，国内高速公路发展较快，对经济的迅速发展起到了巨大的推动作用，然而由于高速化，交通事故频繁在能见度较高情况下，司机对前方情况比较了解，不会发生追尾问题；但在能见度较低情况下，就经常发生追尾的交通事故。如1996年夏季沪宁高速无锡段就发生44汽车连续追尾的重大事故。总之，解决汽车追尾问题当务之急，利用超声波检汽车前后情况，借助单片机快速的数据处理功能，为汽车高速运行解除了后顾之忧。
　　1超声波测距°1.1超声的特性及应用超声波是频率大于20kHz的声波，传播速度340m/s左右，受环境因素的影响较小。由于其在人耳的听觉范围之外，不会影响司机及他人。目前人们利用超声波已经开发出许多产品：测量海洋深度的声纳系统，医院用超声波碎石机，超声波探伤，超声波洗碗机等。
　　1.2超声波测距原理超声波遇到障碍物要反射（这是所有波的基本性质），由于其受环境因素的影响较小，因此其入射角和反射角近似相等，如所示由可知超声波从发射到接收经过的路程（L的两倍）与传播速度V和传播时间T的关系为：2L=VT即：L=VT/2一般车宽为24m，H/2约等于1，L按报警距离可以确定所以，只要测量超声波的传播时间就可以计算出前后两车的间距。
　　2汽车追尾仪硬件实现2.1技术指标当前车和本车间距<8m时，在本车司机前方面板声光报警，数码显示两车间距；当后车与本车间距<50m时，在本车司机前方面板进行光报警，本车尾部以‘’请保持车距“字样闪烁显示。
　　2.2硬件设计采用51系列单片机对超声波发射、接收、计时进行控制并对监测数据进行处理显示报警。系统总体框图如。
　　超声波发射电路：因为振荡器停振后到起振有一个明显的振幅逐渐上升过程，为使振幅稳定，可以把振荡器设计成永久振荡，而由程序控制实现接通和切断超声波信号发射通路。
　　超声波接收电路：超声波传感器具有很好的选频特性，由它接收超声波信号，经放大选频锁相译码，送CPU进行数据处理经前车反射的超声波处理后送入INTO，经后车反射的超声波处理后送入INT1.数据显示电路：采用逐行扫描显示方式，由P1.0~P1.3口输出4位10进制BCD码，P1.4、P1.5经74LS1392-4译码器译码作显示驱动电路的控制信号，实现了从低位到高位逐位扫描输。出。
　　声光报警电路：由P1.6口输出信号控制红色发光二极管闪烁报警，同时由BP音乐1C提醒司机前方有车辆进入报警区由P3.0口输出信号控制车后显示屏，以警告后面汽车司：安葳鹂（1969~），男，讲师，从事计算机控制技术和计算机网络方面的学习和研究：李长青，副教授机"请保持距离'看门狗复位电路：为防止程序因各种外界干扰而跑飞所设计，采用MAX813实现。
　　12V或24V）经稳压得到不同等级电源：+5V去CPU电路；+6V去显示电路；+9V去末级功放电路。
　　3软件设计3.1T1对距离计数的实现设超声波传播0.m的时间为T，根据S=170T，得到T=S/170=588Hs，则时间常数X可按照式子：（216X>1ps=588ns计算得：X=64598D=FDB4H，因此超声波一发射定时器T1每隔588Ms中断一次，计数单元加1（相当于超声波传播0.1m），当超声波接收传感器收到相应的超声波时，关T1中断。然后进行数据处理、显示；接着进行下一轮的发射、计数、接收、处理。
　　3.2程序流程主程序主要进行系统初始化：置Tl、INTO、INT1入口地址；置T1定时常此设置定时方式；设置中断优先级别；开中断；显示缓冲区清零。流程图如。
　　T1定时计数中断服务程序主要完成距离计数，流程图如。
　　INTO中断服务程序主要完成车前情况的报警处理，流程图如；INT1中断服务程序主要完成车后情况的报警处

mougua783

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