电动汽车安全告警系统设计
本设计采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距的硬件电路和软件设计方法。利用模拟电子、数字电子、微机接口、超声波换能器、以及超声波在介质的传播特性等知识。并在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。为了保证超声波测距传感器的可靠性和稳定性，采取了相应的抗干扰措施。就超声波的传播特性，超声波换能器的工作特性、超声波发射、接收、超声微弱信号放大、波形整形及系统功能软件等做了详细说明。实现障碍物的距离测试、显示和报警，超声波测距范围27cm-300cm，精度在2厘米左右。
目录
摘要 I
ABSTRACT III
1.1课题研究的目的 7
1.3课题研究的现状 8
2 系统方案设计与论证 9
2.1系统总体设计 9
3 系统硬件设计 12
3.1主控电路 12
3.1.1 单片机的选择 12
3.1.2时钟电路设计 12
3.2 电动汽车安全电路设计 13
3.3显示报警电路设计 17
3.4光线检测电路设计 18
3.5测距电路设计 19
4 系统软件设计 20
4.1障碍物判断算法设计 20
4.2主程序流程图 22
5 系统调试 25
5.1调试过程 25
5.2运行过程 25
6 总结 27
6.1问题总结以及解决方法 27
6.2 结论 28
参考文献 29
致 谢 32
附 录 34
1 绪论
1.1课题研究的目的
随着现代生活节奏的加快，经济的快速发展，原有的燃油汽车以满足不了现在社会的发展，电动汽车将取而代之。人们对出行的要求越来越高，对安全的也越来越注重，那么对于出行工具的安全功能的要求越来越高。但是往往有很多的交通事故发生。
但是随着车辆运行，数量不断增多，产生的交通事故越来越多，安全问题成为人们最关注的问题。特别是近几年，随着电动汽车越来越多，当然学习汽车驾驶的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
新手也越来越多，很多司机急功近利，造就了很多速成的新手司机，这就带来更多的刮伤事故，安全问题越来越受到重视，迫切需要稳定性高的安全告警系统。电动汽车虽然自带后视镜，这在一定程度上帮助了司机的倒车泊车，但是也存在很多盲区，人们说避免不了的，例如后视盲区，安全告警系统帮助司机扫除视角死角已经视线不清晰的缺陷，在一的定程度上大面积的减少数固的发生，为驾驶人员的安全有了很大的保障。随着社会的进步，经济的快速发展，交通运输业越来越盛行，电动汽车的使用数量在日益增加。造成交通拥堵状况一天比一天严重，可谓是对教程造成越来越严重影响，撞车事故越来越多，对驾驶人员造成了许多人身伤亡与经济损失，所以面对这类事故于问题，设计可安全保障性高、靠性又高、经济实惠的电动汽车安全告警系统势在必行。
1.2课题研究的意义
随着交通运输业的蓬勃发展，汽车数量的增加。交通拥堵也变得越来越严重。事故频繁发生对驾驶人员以造成不可避免的身体伤害和经济损失。所以在这种情况下，电动汽车安全告警系统设计是势在必行。电动汽车安全告警系统的改进可以解决驾驶人员的开车时的后顾之忧，电动汽车安全告警系统的设计大大降低倒车事故的发生。电动汽车安全告警系统是用提示音或警报声音来提醒驾驶员驾驶环境的一切情况，帮助解决驾驶人员在停车、起动车辆时周围环境无法看的从而导致的一系列问题，因前后左右探视所引起的困扰，从而帮助驾驶员更好更安全的驾驶车辆，于此同时检测车辆是否安全行驶，所以当电动汽车正常行驶，检测到电动汽车有制动动作或外界环境光线不够时，开启灯光，否则关闭灯光；如果灯光没有按照要求开启，则进行报警提示驾驶员。因此，在汽车上按照该系统能够有效提高驾驶的安全性，对交通安全出行具有重要意义。
1.3课题研究的现状
在中国，有很多关于安全预警系统研究。有的是使用第喇叭提醒汽车。在到车时会闪烁灯光并且发出 “请注意倒车。的警报声。这是属于最早的倒车安全方面的告警系统；再后来当车身距离障碍物一定的距离时，会用不同的声音来提示驾驶人员，从而为驾驶人员的安全提供很的的安全保障，减少事故的发生；相比较而言后来随着科学技术的发展使得一切都是以数字化的形式来显示出来的，通过显示器将障碍物距离车体本省的距离显示出来，在距离障碍物固定距离的时候就必须将车停下，给驾驶人员更方便，更实用，更美观，同时车体内部也更加蛮好看，整洁；科技反掌更加迅速虚拟的电子屏幕也涌现出来，是的车身更加美观且车内的空间更大，但是操作更简单抗干扰的能力却是相对比较弱，误差更大一些。
现在国内一些汽车行业公司的汽车对于能源以及安全系数大大提高，由原来的烧油汽车到现在的烧气，再到电动汽车的出现都是时代发展的结晶。而且对于中国这和人口大国，人身安全是最重要的，所以现在的技术在一直改变引进国外的一些先进技术。
2 系统方案设计与论证
2.1系统总体设计
系统总体框图如图2.1所示
图2.1 电动汽车安全告警系统设计原理图
超声波传感器包含有两个压电晶以及一个谐振板。当两个电极添加上触发脉冲（脉冲信号）时，如果他的频率与晶片的原始就有的频率相等，则压电芯片工作来产生谐振并且驱动谐振板开始工作，来实现产生生超声波。在另一方面，假如两电极间无施加电压，在谐振板接受到回声信号的时侯，电路中的两个压电晶片将产生振动，从而将机械能转化成为电信号。与此同时，传感器转变为超声波接收器开始工作。 超声波传感器即压电传感器。在生活中最常见的原材料便是压电陶瓷。因为超声波在空气中有泪很大的衰减 ，并且所衰减的程度和频率成正比，而频率的分辨率达到很高。所以应该用高频率传感器，进行短距离的测量，并且应用于距离较远时的一些测量。低电频传感器， 超声换能器用来分析它（超声换能器）在谐振频率周围的特性：换能器同时可以与Qm和能量Qe共同使用。 Q恰好是电路系列分支的Q值[3]。当无负载（Z1 = 0）和负载（Z1 = R1）为Qm0和Qm时，传感器的Q值被设置。
（21）
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摘要 I
ABSTRACT III
1.1课题研究的目的 7
1.3课题研究的现状 8
2 系统方案设计与论证 9
2.1系统总体设计 9
3 系统硬件设计 12
3.1主控电路 12
3.1.1 单片机的选择 12
3.1.2时钟电路设计 12
3.2 电动汽车安全电路设计 13
3.3显示报警电路设计 17
3.4光线检测电路设计 18
3.5测距电路设计 19
4 系统软件设计 20
4.1障碍物判断算法设计 20
4.2主程序流程图 22
5 系统调试 25
5.1调试过程 25
5.2运行过程 25
6 总结 27
6.1问题总结以及解决方法 27
6.2 结论 28
参考文献 29
致 谢 32
附 录 34
1 绪论
1.1课题研究的目的
随着现代生活节奏的加快，经济的快速发展，原有的燃油汽车以满足不了现在社会的发展，电动汽车将取而代之。人们对出行的要求越来越高，对安全的也越来越注重，那么对于出行工具的安全功能的要求越来越高。但是往往有很多的交通事故发生。
但是随着车辆运行，数量不断增多，产生的交通事故越来越多，安全问题成为人们最关注的问题。特别是近几年，随着电动汽车越来越多，当然学习汽车驾驶的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
新手也越来越多，很多司机急功近利，造就了很多速成的新手司机，这就带来更多的刮伤事故，安全问题越来越受到重视，迫切需要稳定性高的安全告警系统。电动汽车虽然自带后视镜，这在一定程度上帮助了司机的倒车泊车，但是也存在很多盲区，人们说避免不了的，例如后视盲区，安全告警系统帮助司机扫除视角死角已经视线不清晰的缺陷，在一的定程度上大面积的减少数固的发生，为驾驶人员的安全有了很大的保障。随着社会的进步，经济的快速发展，交通运输业越来越盛行，电动汽车的使用数量在日益增加。造成交通拥堵状况一天比一天严重，可谓是对教程造成越来越严重影响，撞车事故越来越多，对驾驶人员造成了许多人身伤亡与经济损失，所以面对这类事故于问题，设计可安全保障性高、靠性又高、经济实惠的电动汽车安全告警系统势在必行。
1.2课题研究的意义
随着交通运输业的蓬勃发展，汽车数量的增加。交通拥堵也变得越来越严重。事故频繁发生对驾驶人员以造成不可避免的身体伤害和经济损失。所以在这种情况下，电动汽车安全告警系统设计是势在必行。电动汽车安全告警系统的改进可以解决驾驶人员的开车时的后顾之忧，电动汽车安全告警系统的设计大大降低倒车事故的发生。电动汽车安全告警系统是用提示音或警报声音来提醒驾驶员驾驶环境的一切情况，帮助解决驾驶人员在停车、起动车辆时周围环境无法看的从而导致的一系列问题，因前后左右探视所引起的困扰，从而帮助驾驶员更好更安全的驾驶车辆，于此同时检测车辆是否安全行驶，所以当电动汽车正常行驶，检测到电动汽车有制动动作或外界环境光线不够时，开启灯光，否则关闭灯光；如果灯光没有按照要求开启，则进行报警提示驾驶员。因此，在汽车上按照该系统能够有效提高驾驶的安全性，对交通安全出行具有重要意义。
1.3课题研究的现状
在中国，有很多关于安全预警系统研究。有的是使用第喇叭提醒汽车。在到车时会闪烁灯光并且发出 “请注意倒车。的警报声。这是属于最早的倒车安全方面的告警系统；再后来当车身距离障碍物一定的距离时，会用不同的声音来提示驾驶人员，从而为驾驶人员的安全提供很的的安全保障，减少事故的发生；相比较而言后来随着科学技术的发展使得一切都是以数字化的形式来显示出来的，通过显示器将障碍物距离车体本省的距离显示出来，在距离障碍物固定距离的时候就必须将车停下，给驾驶人员更方便，更实用，更美观，同时车体内部也更加蛮好看，整洁；科技反掌更加迅速虚拟的电子屏幕也涌现出来，是的车身更加美观且车内的空间更大，但是操作更简单抗干扰的能力却是相对比较弱，误差更大一些。
现在国内一些汽车行业公司的汽车对于能源以及安全系数大大提高，由原来的烧油汽车到现在的烧气，再到电动汽车的出现都是时代发展的结晶。而且对于中国这和人口大国，人身安全是最重要的，所以现在的技术在一直改变引进国外的一些先进技术。
2 系统方案设计与论证
2.1系统总体设计
系统总体框图如图2.1所示
图2.1 电动汽车安全告警系统设计原理图
超声波传感器包含有两个压电晶以及一个谐振板。当两个电极添加上触发脉冲（脉冲信号）时，如果他的频率与晶片的原始就有的频率相等，则压电芯片工作来产生谐振并且驱动谐振板开始工作，来实现产生生超声波。在另一方面，假如两电极间无施加电压，在谐振板接受到回声信号的时侯，电路中的两个压电晶片将产生振动，从而将机械能转化成为电信号。与此同时，传感器转变为超声波接收器开始工作。 超声波传感器即压电传感器。在生活中最常见的原材料便是压电陶瓷。因为超声波在空气中有泪很大的衰减 ，并且所衰减的程度和频率成正比，而频率的分辨率达到很高。所以应该用高频率传感器，进行短距离的测量，并且应用于距离较远时的一些测量。低电频传感器， 超声换能器用来分析它（超声换能器）在谐振频率周围的特性：换能器同时可以与Qm和能量Qe共同使用。 Q恰好是电路系列分支的Q值[3]。当无负载（Z1 = 0）和负载（Z1 = R1）为Qm0和Qm时，传感器的Q值被设置。
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