基于CPLD的高速超聲車距報警器設(shè)計

摘要：本文給出了一個基于CPLD高速超聲車距報警器系統(tǒng)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：車距報警器；CPLD；雙口RAM

引言

    為減少汽車碰撞事故的發(fā)生，汽車碰撞技術(shù)在近年發(fā)展很快。汽車避撞技術(shù)首先需要解決的問題是汽車之間的安全距離，當(dāng)汽車與汽車之間的距離小于安全距離時，就應(yīng)該能夠自動報警。本文給出了高速防撞器的核心部分：車距報警器的設(shè)計方法。筆者設(shè)計了一款安裝于車前／車尾的便攜式系統(tǒng)，能在汽車停車、倒車以及行使過程中自動監(jiān)控汽車與其它汽車、人和障礙物之間的距離，如果距離小于規(guī)定的安全距離（一般為兩米左右）則報警，防止惡性事故的發(fā)生。

    其原理是不斷監(jiān)控利用超聲波距離傳感器得到的距離信息，遇到“危險信號”（距離過小）則報警。但是，由于汽車在行使過程中一般速度較高，同時某些用途的汽車的駕駛環(huán)境決定了其交通環(huán)境具有突發(fā)性、意外性的特點。因此，距離報警器必須具有實時、準(zhǔn)確的特點，這對該系統(tǒng)的實時性要求非常高。系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

圖1  系統(tǒng)原理框圖

系統(tǒng)功能

    系統(tǒng)的功能框圖主要有兩個子系統(tǒng)組成：信號采集子系統(tǒng)和監(jiān)控子系統(tǒng)，如圖2所示。其中，信號采集子系統(tǒng)用于實現(xiàn)高速距離信號的采集，核心器件包括一片CPLD和一個和超聲測距傳感器相連的ADC。而監(jiān)控子系統(tǒng)由51單片機(jī)最小系統(tǒng)組成，主要負(fù)責(zé)信號的預(yù)處理、判斷和驅(qū)動報警器。兩個子系統(tǒng)之間的通訊，由一片雙口RAM來完成。

圖2 系統(tǒng)組成框圖

兩個子系統(tǒng)的具體功能實現(xiàn)如下：

高速信號采集子系統(tǒng)