汽車防撞預警系統(tǒng)設計答辯ppt

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汽車防撞預警系統(tǒng)設計,答辯,機械工程系 1,隨著現(xiàn)代社會交通運輸?shù)男枨笕找嬖鲩L，現(xiàn)代汽車的行駛速度越來越快，相應的安全問題也愈發(fā)被重視。于是有了安全氣囊、安全座椅等的發(fā)展，但只是減輕事故后的人員受傷程度解決不了問題，要從源頭上減少事故的發(fā)生才是根本。電子控制技術在交通安全方面的應用發(fā)展應運而生。,本文中所設計的汽車防撞預警系統(tǒng)對于提高車輛行駛安全性，降低交通事故發(fā)生的風險從而保障安全駕駛具有重要的意義。,本設計研究的意義,基礎概念及組成,本設計所研究設計的汽車防撞預警系統(tǒng)屬于車輛碰撞警告系統(tǒng)的組件，是預防車輛相互碰撞的一種智能系統(tǒng)。 它會自動檢測周圍車輛，以便采取措施來避免與行人或障礙物的碰撞，并對駕駛員進行提示或者自動采取一系列規(guī)避行為，從而避免碰撞的發(fā)生。,信號收集系統(tǒng)：運用超聲波、紅外線、影像、雷達等技術測出本車相對于前后車輛的運動狀態(tài)以及車距。 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：計算機芯片收集、分析并處理信號收集系統(tǒng)傳遞過來的信息，開始判斷當前狀態(tài)是否安全，如果不是安全狀態(tài)則啟動相應的執(zhí)行機構干涉當前狀態(tài)。 執(zhí)行機構：執(zhí)行來自數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的指令并發(fā)出警報以提醒駕駛員。,設計整體方案,汽車防撞預警系統(tǒng)的工作原理是通過測量與前車的距離才對駕駛員進行報警提示從而使駕駛員采取措施從而避免發(fā)生碰撞。 因此本設計的關鍵在于采集到超聲波發(fā)射器經(jīng)過發(fā)射和反射后的超聲波，此信號中包含有前方運動障礙物的距離，主控芯片采集到這些外部數(shù)據(jù)，經(jīng)過快速的分析判斷是否屬于安全距離范圍內，若小于安全距離則發(fā)送警報命令提示駕駛員。 本系統(tǒng)整體電路由超聲波發(fā)射、接收電路，顯示以及報警電路等核心模塊以及一些輔助性功能電路組成。,系統(tǒng)具體電路設計說明,在系統(tǒng)的總體設計中，關鍵在于系統(tǒng)完成設計任務的能力，最重要的是核心設備系統(tǒng)是否合適，而芯片則是控制系統(tǒng)的核心，因此芯片的選擇就顯得尤為重要。選對了合適的芯片，不僅可以最大限度地簡化系統(tǒng)的運行，其功能也會是最好的，系統(tǒng)的可靠性比較高，整個系統(tǒng)的操作也會更加方便。 本設計選用的主控芯片為FPGA芯片，這種芯片是一種半定制的集成電路，具有良好的實時性，結合當代計算機技術可以直接將控制程序寫入的可封邊快捷的構建數(shù)字系統(tǒng)。,FPGA芯片引腳圖,FPGA芯片最小系統(tǒng),晶振電路,芯片最小系統(tǒng),拓展系統(tǒng)的基礎即為最小系統(tǒng)，而芯片最小系統(tǒng)則指一個可以正常工作的最小芯片配置系統(tǒng)。FPGA芯片，由于內部自帶程序存儲器，因此只需要外部接上復位電路以及時鐘電路就組成了芯片的最小系統(tǒng)了。,復位電路,復位RST（9腳） 當程序運行出錯或操作錯誤時，系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)，要想擺脫麻煩，還需要重啟重啟按鈕。因此，系統(tǒng)復位電路必須準確可靠運行。,晶振電路的引腳XTAL1和XTAL2 為了產生時鐘信號，輸入端口XTAL1在FPGA芯片中提供了反相放大器，而XTAL2則作為輸出端口。,超聲波發(fā)射、接收電路,↑超聲波發(fā)射電路,↑超聲波接收電路,CX20106為單列8引腳直插式紅外線檢測芯片，也可用于超聲波的接收，結構小巧，額定電壓5V。,74LS04是種反相放大器芯片，可以將輸入信號的相位反轉180度，這種電路一般應用于音頻放大等電路中。由74LS04芯片為主要構成的電路比較簡單，調試工作也相對容易，且容易靠相應軟件來進行控制操作。,顯示報警模塊電路,顯示模塊電路,報警模塊電路,顯示報警模塊包括顯示電路和報警電路兩個組成，主要功能為在系統(tǒng)檢測到有危險發(fā)生時會發(fā)出警報來提示駕駛員。 數(shù)碼管的八個顯示接口端分別對應到FPGA芯片的P0.0—P0.7端口，來顯示所測距離的數(shù)值，而四個共陽極端則分別外接到P2.0—P2.3端口，通過動態(tài)掃描的方式來顯示實時距離數(shù)值。蜂鳴報警電路則接到P1.7端口，用來使用蜂鳴器來完成系統(tǒng)測距報警的工作。 報警電路主要是由一個電阻，一個三極管以及一個喇叭構成。經(jīng)由電阻來采集芯片發(fā)出的信號，通過3906三極管進行放大。報警模塊通過FPGA芯片來產生不同頻率從而使蜂鳴器發(fā)出不同聲音。,串口通信電路,串口就是指串行數(shù)據(jù)接口，一般用于管理控制數(shù)據(jù)的傳輸，并且還支持雙向數(shù)據(jù)傳輸，即可以完成和計算機的通信任務。,串口通信電路,本文的工作僅包括超聲波測距以及防撞方面的設計，由于我的能力和時間有限，雖然設計達到了實驗目標，但仍有很多缺陷。實際測量目的不足，現(xiàn)場研究和環(huán)境檢測缺乏，系統(tǒng)功能還需進一步完善和改進，但相應的電路模塊設計等已基本滿足設計目的要求。,謝謝老師！,答辯人：王博文,