汽车防撞报警系统设计毕业论文.docx

汽车防撞报警系统设计毕业论文.docx

《汽车防撞报警系统设计毕业论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车防撞报警系统设计毕业论文.docx（48页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

汽车防撞报警系统设计毕业论文

学号：

***********

毕业论文

汽车防撞报警系统设计

Automotivecollisionavoidancealarmsystemdesign

学院计算机与电子信息学院专业电子信息科学与技术班级电子09-1

学生***指导教师（职称）刘利民（讲师）

完成时间2013年03月25日至2013年06月15日

摘要

随着经济的高速发展和居民生活水平的不断提高，我国汽车数量逐年递增，各类交通事故频发,其中多为汽车碰撞事故。

为此本文设计了一种以超声波测距和AT89C51单片机为核心的汽车防撞报警系统，以期提高汽车运行的安全性，减少交通事故。

该系统根据超声波测距原理，以AT89C51为核心，设计了汽车防撞报警系统，主要是将单片机控制模块、超声波测距模块、蜂鸣器报警模块、4位数码管显示模块这几个模块结合起来，通过编写的KeilC51“.C”文件来实现测量距离，当距离小于阈值时，发出报警。

本设计的核心是超声波测距模块，其他相关模块都是在测距的基础上拓展起来的，测距模块是利用超声波传感器。

该系统可提高汽车行进过程中的安全性，构建汽车安全空间。

关键词：

超声波传感器；测距；防撞；报警；AT89C51

ABSTRACT

Withthehigh-speeddevelopmentofeconomyandpeoplelifelevelunceasingenhancement,carownershipinChinaincreasingeveryyear,allkindsoffrequenttrafficaccidents,mostlycarcollisionaccident.ThispaperdesignedakindofultrasonicrangingandAT89C51asthecoreofautomotiveanti-collisionalarmsystem,soastoenhancethesafetyofvehiclerunning,reducetrafficaccidents.Accordingtotheprincipleofultrasonicranging,thissystemusesUSESAT89C51asthecore,thedesignoftheautomotiveanti-collisionalarmsystem,themainisthesingle-chipmicrocomputercontrolmodule,ultrasonicdistancemeasuringmodule,abuzzeralarmmodule,thefourdigitaltubedisplaymodulethatcombinesseveralmodules,writtenbyKeilC51."C"filestoachievethemeasurementdistance,whenthedistanceislessthanthethreshold,issuedareporttothepolice.Thisdesignisthecoreoftheultrasonicrangingmodule,onthebasisofotherrelatedmodulesareintherangeexpansion,rangingmoduleistouseultrasonicsensors.Thesystemcanimprovethesafetyofvehiclesintheprocessofmarching,buildspaceofautomotivesafety.

Keywords：

ultrasonicsensor;distancemeasurement;avoidingcollision;giveanalarm;AT89C51

第一章绪论

随着我国经济的迅速发展，人民生活水平不断提高，各种交通工具得到了极大的发展。

汽车为现代社会的发展和生活条件的改善做出了重大贡献，在生活和生产方面带来的变化越来越显著，给人们创造了更便捷、更高效和更舒适的出行方式和工作方式。

汽车经过一个世纪的发展，已经成为人们日常生活中不可或缺的组成部分。

但是，随着交通运输总量的迅速增加，交通安全的问题越来越严重。

尤其在公路交通领域，随着大幅增长的汽车数量，由交通事故的导致的各种损害也在不断地增加。

交通安全对生命财产安全具有深刻地影响，而目前我国己经成为世界上因交通事故死亡人数最多的国家。

从二十世纪八十年代末中国交通事故年死亡人数首次超过五万人开始，中国（未包括港澳台地区）每年发生交通事故50万起左右，因交通事故而死亡的人数年均超过10万人，已经连续十余年为位居世界第一。

据中新网报道，在2009年我国总共发生了道路交通事故238351起，造成67759人死亡、275125人受伤，直接导致财产损失了9.1亿元。

按照国际惯例，国民收入每增加1%，机动车拥有量就会增加1.02%到1.95%，人均国民收入达到1000美元至2000美元时，小汽车拥有量增长进入高峰期。

随着我国经济的持续快速地发展，国民所拥有的车辆数量的逐年飞速增加，行车空间逐渐减小，非职业驾驶人员的人数逐渐增多，其中很多是刚刚拿到驾照的新手，这些都将导致交通事故的频繁发生，因此交通事故己经成为危害人类社会安全的主要方面。

如果不进行解决交通安全的问题，那么随着交通事故频频发生，特别是一些发生的重特大事故，对国家利益和人民生命财产安全造成了严重危害，将会成为社会新的不安定因素，所以，世界各国共同面临着交通安全保障这一具有紧迫性和挑战性的问题。

交通事故是在特定的交通环境下，由于人、车、道路、环境各要素配合失调而偶尔发生的。

一般来讲，单纯由其中单个因素，引起的道路交通事故非常少，通常都是由几个因素共同作用的结果。

影响道路交通安全的因素主要包括“人、车、路”，其中，人是保证道路交通安全最重要的因素，如驾驶员精神状态和驾驶技术、酒后驾车、超速行驶和判断失误等人为因素可以直接诱发各类交通事故。

图1-1描述了造成交通事故的几种主要原因。

图1-1造成交通事故的主要原因

从图1-1中可以发现驾驶员的个人因素在所有造成事故发生的因素中占有很大比重。

另据统计数据表明，汽车驾驶员反应迟缓造成的各类交通事故占到交通事故总量的80%以上的，追尾相撞占到车辆相撞类事故的65%以上；在追尾事故中，由于驾驶员未能清除查看前方车辆而导致的事故占到了45%左右，有30%左右的事故是由于未能及时觉察到危险而导致事故无法避免。

特别是在高速公路上行车时，由于行驶车辆的车速都很快，从而留给驾驶员的反应时间短，另外，长时间在高速公路驾驶会使驾驶员产生疲劳导致反应迟缓;当遇到雨、雪、雾等天气时，行车路面较滑、能见度较低，发生事故概率将会增大。

表1-1列出了在交通故障总量中各种类型交通事故的比重。

表1-1各种类型交通事故所占的比例

交通事故类型

所占百分比（%）

交通事故类型

所占百分比（%）

车辆间事故

接触事故

4.0%

52.3%

单独车辆事故

翻车事故

8.0%

46.3%

追尾事故

33.4%

冲撞防护栏

28.3%

其他

14.9%

其他

10.0%

其他事故

1.4%

合计

100%

德国奔驰汽车公司通过对各类交通事故进行统计研究得出的结论为:

如果驾驶员能够及时的提前感知到危险并提一前0.5秒钟采取处理措施，30%左右的正面相撞类事故、50%左右路面状况相关的事故和60%追尾事故的可避免发生；果驾驶员能够及时的提前感

知到危险并提前1秒采取处理措施，大约90%的交通事故发生可避免发生。

图1-2给出了反应时间与避免事故发生概率之间关系的直方图。

反应时间（S）

图1-2反映时间与事故避免率对比关系

提高驾驶员的驾驶水平和危险感知能力，可以减少交通事故的发生，所以，一方面开展对驾驶员的交通安全法规的教育，另一方面开发汽车安全防撞预警系统以提高驾驶员尽早对危险路况的感知能力，提高行车的安全性。

提高车辆安全性能有两种途径：

即主动安全（ActiveSafety）措施和被动安全（PassiveSafety）措施。

汽车安全一般包括主动安全、被动安全、事故后安全性等。

汽车的主动安全性是指事故将要发生时操纵制动或者转向系，防止事故发生的能力，以及汽车正常行驶时保证其动力性、操纵稳定性、驾驶舒适性的能力。

汽车被动安全性是指事故发生时保护车内乘员和车外步行者，使人员伤亡和直接经济损失降到最小的能力，可分为车外部安全性、车内部安全性。

事故后安全性，是指汽车能减轻事故后果的能力和能否迅速消除事故后果，并避免新的事故发生的能力。

在现阶段，若想从根本上降低碰撞事故发生率，必须开展汽车防撞系统的研究。

在公路交通领域，汽车安全防撞预警系统依靠车载距离探测设备探测目标对象的运动参数，根据目标对象的位置信息结合一定的评判准则及计算方法，如果汽车处于危险状况下，向驾驶员发出报警信号或者自动采取危险规避措施，从而可以实现根据需求状况控制汽车行驶之间的距离，既满足行车的速度要求，又可保持安全车距。

特别是能够开发出稳定、可靠、有效、价格低廉、适应性强的汽车安全防撞预警系统，减少交通事故的发生，提高公路交通安全水平，是急需解决的社会安全性问题。

所以，研究汽车安全防撞系统是一个具有实际应用意义而非常重要的课题。

汽车防撞系统即为CarCollisionAvoidanceSystem，简称是CCAS，该系统是智能型汽车不可或缺的一部分，CCAS可以进行思考并利用计算机系统进行运算分析，一旦遇到危险状况即可发送警报提醒前方有汽车或行人及障碍物等，这样可以使驾驶员提前采取措施如减速、制动等来有效避免事故发生。

一般这种智能汽车防撞系统包括以下三个系统：

（1）信号采集系统；

（2）数据处理系统；（3）执行指令系统。

汽车防撞雷达将声、光、电等多方面的高端技术结合在一起，而且智能识别处理机的反应速度是远远超过人类的大脑的反应速度，适用于所有类型的车辆。

随着汽车的普及近年来各国车祸事件日驱严重，所以CCAS的研究与发展势在必行，但由于装置的高智能、高集成、高适应性，其高昂的成本而未得到广泛的应用。

汽车安全防撞预警系统是指在汽车行驶过程中，利用车载探测设备对汽车周围的障碍物进行检测，如果汽车与障碍物有可能发生碰撞，系统发出声光报警信号，提醒驾驶员及时感知危险信息以及当前危险的程度，可以使驾驶员提前采取相应的处理措施，避免发生追尾、侧滑等交通事故。

早在20世纪60年代，德国、美国和日本等发达国家都致力于对汽车安全防撞系统的研究，由于受到技术水平、硬件成本高等因素的制约，该系统的研究一直没有取得突破性进展。

1986年，德国奔驰公司发起了“普罗米修斯”计划，很多机构都开始参与研究雷达防撞报警系统。

由于微波器件和集成技术的快速发展，防撞预警系统在汽车运用领域中的应用有了较快的发展。

奔驰、宝马等著名的汽车生产厂商选用的雷达类型为调频毫米波雷达FMew（FrequeneyModulati。

neontinuousWaVe），选择的频段主要为76一77GHz。

如奔驰公司和英国劳伦斯电子公司一起研发的一款汽车安全防撞预警系统的有效探测距离可以达到巧O米，该系统可以提供声光报警信号，己经在各类轿车、客车和卡