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基于ATmega8L的新型防汽車追尾安全裝置設(shè)計

作者: 時間:2012-08-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


2.3 霍爾車速傳感器

霍爾車速傳感器由8級磁鋼、UGN-3030T型霍爾開關(guān)傳感器、LM2917及放大電路組成,如圖4所示。

圖4中,汽車傳動部分帶動8級磁鋼旋轉(zhuǎn),由于磁場變化使得8級磁鋼每轉(zhuǎn)一圈霍爾傳感器便產(chǎn)生8個脈沖信號,經(jīng)放大器處理輸出到頻率/電壓轉(zhuǎn)換器LM2917,由單片機的A/D轉(zhuǎn)換器根據(jù)LM2917輸出電壓測量當(dāng)前汽車時速。

2.4

測距方法主要有超聲波、激光雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)等,基于成本和設(shè)計需求考慮,是最佳選擇。有連續(xù)波和脈沖波兩種方式,本設(shè)計使用脈沖波方式。安全裝置發(fā)出脈沖狀的紅外激光束照射前方,并利用汽車后部可反光部件(以汽車號碼牌為主)的反射光,通過受光裝置檢測反射光,單片機根據(jù)時間差計算出其距離。

該部分電路由發(fā)光部、受光部、信號調(diào)理電路等組成,最終輸出信號由系統(tǒng)單片機處理。由于激光雷達(dá)發(fā)射光束集中,采用單一發(fā)射方式無法有效檢測前方一定距離,故在汽車前方安裝3個激光雷達(dá)測距模塊,如果其中一個模塊檢測到的距離小于該時刻最小允許距離,安全裝置將報警,即能夠及時檢測到插入車流的車輛并警報,如圖5所示。


2.5 LED剎車燈

該設(shè)計中,剎車燈由發(fā)光二極管陣列組成,發(fā)光二極管選用Evedight公司生產(chǎn)的1 W高亮度LED,其響應(yīng)時間為納秒級,而普通車燈的熱啟動時間約250 ms。假設(shè)汽車時速為90 km/h(即25 m/s),通過計算可得反應(yīng)迅速的LED剎車燈可提早約6 m距離發(fā)出剎車警告,從而有效避免汽車追尾。將LED放置成內(nèi)、中、外三圈形狀。當(dāng)單片機根據(jù)加速度傳感器的輸入信號得到加速度值超過設(shè)定的閾值后,單片機輸出信號經(jīng)ULN2003驅(qū)動繼電器動作,LED剎車燈響應(yīng)后由內(nèi)一中一外一內(nèi)循環(huán)點亮,由于其亮度高、響應(yīng)快。在實際使用中效果良好。另外,該部分電路需與汽車剎車裝置聯(lián)動,以確保準(zhǔn)確輸出剎車信號。

2.6 液晶顯示

該設(shè)計采用并行128x64液晶屏,雖然占用較多的I/O端口,但并行傳輸便于編寫驅(qū)動程序,如果系統(tǒng)單片機不能提供足夠的I/O端口,可選擇串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊壕э@示屏。另外,為了讓司機能夠更方便地看到設(shè)計系統(tǒng)所測得的數(shù)據(jù),應(yīng)將顯示設(shè)備放置于司機主控臺視線合理位置。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

控制部分由ATmega8L控制完成,主要功能為:計算本車速度、車間距離,測定加速度,并通過LCD實時顯示;實際車間距離和安全車間距離的比較發(fā)出報警聲或報警燈閃爍;剎車時的加速度與設(shè)定閾值相比,決定是否點亮LED剎車燈,系統(tǒng)軟件設(shè)計流程如圖6所示。
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