基于ATmega8L的新型防汽車追尾安全裝置設(shè)計(jì)
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2.3 霍爾車速傳感器
霍爾車速傳感器由8級(jí)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(dòng)部分帶動(dòng)8級(jí)磁鋼旋轉(zhuǎn)，由于磁場(chǎng)變化使得8級(jí)磁鋼每轉(zhuǎn)一圈霍爾傳感器便產(chǎn)生8個(gè)脈沖信號(hào)，經(jīng)放大器處理輸出到頻率/電壓轉(zhuǎn)換器LM2917，由單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器根據(jù)LM2917輸出電壓測(cè)量當(dāng)前汽車時(shí)速。
2.4 激光雷達(dá)測(cè)距
測(cè)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(jì)需求考慮，激光雷達(dá)測(cè)距是最佳選擇。激光雷達(dá)測(cè)距有連續(xù)波和脈沖波兩種方式，本設(shè)計(jì)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(hào)碼牌為主)的反射光，通過受光裝置檢測(cè)反射光，單片機(jī)根據(jù)時(shí)間差計(jì)算出其距離。
該部分電路由發(fā)光部、受光部、信號(hào)調(diào)理電路等組成，最終輸出信號(hào)由系統(tǒng)單片機(jī)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(wú)法有效檢測(cè)前方一定距離，故在汽車前方安裝3個(gè)激光雷達(dá)測(cè)距模塊，如果其中一個(gè)模塊檢測(cè)到的距離小于該時(shí)刻最小允許距離，安全裝置將報(bào)警，即能夠及時(shí)檢測(cè)到插入車流的車輛并警報(bào)，如圖5所示。
2.5 LED剎車燈
該設(shè)計(jì)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(shí)間為納秒級(jí)，而普通車燈的熱啟動(dòng)時(shí)間約250 ms。假設(shè)汽車時(shí)速為90 km/h(即25 m/s)，通過計(jì)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(jī)根據(jù)加速度傳感器的輸入信號(hào)得到加速度值超過設(shè)定的閾值后，單片機(jī)輸出信號(hào)經(jīng)ULN2003驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作，LED剎車燈響應(yīng)后由內(nèi)一中一外一內(nèi)循環(huán)點(diǎn)亮，由于其亮度高、響應(yīng)快。在實(shí)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(dòng)，以確保準(zhǔn)確輸出剎車信號(hào)。
2.6 液晶顯示
該設(shè)計(jì)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(dòng)程序，如果系統(tǒng)單片機(jī)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(jī)能夠更方便地看到設(shè)計(jì)系統(tǒng)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，應(yīng)將顯示設(shè)備放置于司機(jī)主控臺(tái)視線合理位置。
3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
控制部分由ATmega8L控制完成，主要功能為：計(jì)算本車速度、車間距離，測(cè)定加速度，并通過LCD實(shí)時(shí)顯示;實(shí)際車間距離和安全車間距離的比較發(fā)出報(bào)警聲或報(bào)警燈閃爍;剎車時(shí)的加速度與設(shè)定閾值相比，決定是否點(diǎn)亮LED剎車燈，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程如圖6所示。 加速度計(jì)相關(guān)文章:加速度計(jì)原理
評(píng)論