汽车自适应驰控装置的信号处理

论文摘要

随着我国高速公路建设的快速发展,高速公路上汽车碰撞事故频繁发生,给国家和人民带来了重大损失。为尽量减少高速公路上的汽车碰撞事故,本文设计了汽车自适应驰控装置,对本车前方路面情况进行持续监视,在有险情发生前及时发出报警信号,让司机有足够时间采取正确措施避免汽车碰撞事故。本装置利用红外激光测距原理,采用单片机作为核心控制芯片,完成测距、测速、显示和报警功能。装置中半导体激光测距仪与单片机之间采用异步串行通讯,外围显示、键盘电路采用可编程8279 键盘/显示器接口芯片,从而减少了单片机端口的占用率,提高了系统的响应时间。装置中软件设计部分包括四个模块程序和三个子程序。论文工作完成了数据接收、信号处理、键盘阈值设定、距离/速度显示及报警处理等工作。本文设计的汽车自适应驰控装置最终达到的指标:测定前方车辆与本车的相对距离,测量范围为5～225m,测量精度为±1m;测定前方车辆相对速度,测速范围为0～150km/hr;根据前方车辆与本车的相对速度,当相对距离接近危险区时,给出警示信号;当相对距离接近危急区时,给出声/光警示信号或自动紧急刹车指令;警示阈值可根据相关法规和天气(晴、雨、雾)、路面(干、湿、冰、雪)及本人驾驶技术等实际情况自行设定调整。与课题实际要求指标相比,测距范围扩大了,测距精度提高了。本文第一章介绍国内外汽车防撞技术发展动态,阐明本装置的研究意义和主要研究内容,并介绍了装置的总体设计方案;第二章介绍半导体激光测距仪;第三章介绍硬件设计;第四章介绍软件设计;第五章介绍系统调试。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 国内外动态
• 1.1.1 超声波防撞装置
• 1.1.2 毫米波雷达防撞装置
• 1.1.3 红外防撞装置
• 1.2 课题意义及来源
• 1.3 汽车自适应驰控装置总体方案
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 半导体激光测距仪
• 2.1 激光测距概述
• 2.2 激光测距原理
• 2.2.1 相位法测距
• 2.2.2 脉冲法测距
• 2.3 半导体激光测距仪原理
• 2.4 激光测距仪主要性能指标及通讯模式
• 第三章 硬件设计
• 3.1 单片机系统设计
• 3.1.1 单片机介绍
• 3.1.2 单片机系统设计
• 3.2 人机对话通道
• 3.2.1 8279 芯片的相关说明
• 3.2.2 键盘电路设计
• 3.2.3 显示器电路设计
• 3.2.4 其他几个芯片的简要说明
• 3.3 报警通道设计
• 3.3.1 MAX4608 和555 工作原理
• 3.3.2 报警电路工作原理
• 第四章 软件设计
• 4.1 单片机与半导体激光测距仪异步串行通讯模块
• 4.1.1 串行通讯中的异步通讯和同步通讯
• 4.1.2 单工、半双工、全双工通讯方式
• 4.1.3 通讯数据的差错检测
• 4.1.4 串行通讯总线标准及其接口
• 4.1.5 MCS-51 单片机串行接口
• 4.1.6 串行通讯中波特率设置
• 4.1.7 距离接收模块的软件实现
• 4.2 信号处理模块
• 4.2.1 相对速度计算部分
• 4.2.2 距离显示和报警信号输出部分
• 4.3 人机对话通道软件设计模块
• 4.3.1 8279 编程介绍
• 4.3.2 键盘阈值设定软件实现框图
• 4.3.3 显示软件实现框图
• 4.3.4 二进制到 BCD 码转换
• 第五章 系统调试
• 5.1 实验方案
• 5.2 实验结果
• 5.2.1 硬件实验结果
• 5.2.2 软件仿真调试结果
• 5.2.3 系统实物照
• 5.2.4 实验数据
• 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历