| 标题 | 汽车安全距离自动调整装置 |
| 范文 | 曹振 张静 摘 要：汽车安全问题对于我们任何一个人来说都是一个永恒的问题。只有保障了我们生命安全，才能促进社会的和谐稳定发展。据统计我国因交通事故造成的死亡人数均在10万人，位居世界首位。交通事故的发生大多数都是人为的。为了减少这种事故的发生，人们研制出了汽车自动驾驶技术、汽车辅助驾驶系统以及高级驾驶辅助系统（ADAS）。 关键词：汽车安全间距;STM32微控制器;超声波传感器;雨量传感器 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.21.106 汽车是城市交通运输的一个重要的工具，汽车给我们带来方便的同时也因为一些人为因素给我们带来了极大的伤害，轻则财产损失，重则人员伤亡。因此本设计的主要目的就是设计一款可以实现汽车安全间距可以自动调整的装置，该装置能够将汽车所处的外界环境作为参数去自动调整安全间距和报警距离，从而降低人员伤亡和财产损失的概率。 1 系统结构 汽车安全间距自动调整装置的结构框图如图1所示。本装置以STM32微控制器为控制核心，外围包括光照、雨量、温度传感器，四路超声波，指示灯、蜂鸣器，显示器。 2 系统硬件设计 本装置采用四路超声波来测量当前车距，四个超声波模块组成四路超声波电路，超声波模块（HC-SR04）采用IO口trig触发测距，给至少10us的高电平信号，模块会自动发出4个40khz的方波，自动检测是否有返回信号。有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=（高电平时间*声速（340M/S））/2;模块使用简单一个控制口发一个10US以上的高电平，就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离。如此不断的周期测，即可以达到移动测量的值。 本装置使用YL-83雨滴模块作为雨量传感、数字光照传感器BH1750FVI—YG-30模块作为光照传感器、DS18B20温度传感器作为温度传感器。YL-83雨滴模块的雨滴板面积大模拟量输出，输出引脚接在AD转换器微控制器通过IIC总线读取到当前的雨量大小，电容C18为滤波电容。数字光照传感器BH1750FVI—YG-30，采用ROHM原装BH1750FVI芯片，光照范围宽（0～65535lx），内置16bitAD转换器，接近于视觉灵敏度的分光特性，接近于人的视觉。微控制器通过IIC总线来读取当前光照强度，电阻R15、16为总线上拉电阻（与AD转换器共用）。DS18B20数字温度传感器体积小、抗干扰能力强、精度高，微控制器通过单总線读取当前温度，电阻R1为单总线上拉电阻。 本装置采用串口显示屏作为显示器。显示当前温度、四路超声波距离、雨量、光照强度。本装置采用7个LED灯来指示当前模块状态以及报警，蜂鸣器用来安全距离报警。蜂鸣器使用5V有源蜂鸣器。 3 系统软件设计 本设计的主流程图如图2所示。系统通电运行后，首先进行系统分别驱动四路超声波，然后单片机读取四路超声波测得的距离，驱动温度传感器，读取当前温度值，读取当前光照强度、雨量。通过测得的数据计算适合当前环境下的安全距离及报警距离。并将其数据在显示屏上显示出来。最后给小车发送适合的指令。 4 结论 本设计主要完成对汽车的安全间距自动调整装置的设计，通过对汽车周围环境检测并进行分析，计算得到最安全的距离。以STM32作为主控制器，外部检测模块由行人位置检测模块，超声波测距模块，光照强度检测，雨量大小检测所组成。分别对前方车与行人之间的距离，车与车、车与障碍物之间的距离，车外光照强度，雨量大小检测，已计算出最安全的距离，达到安全驾驶的目的。 参考文献： [1]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M].电子工业出版社. [2]明日科技.C语言从入门到精通（第二版）[M].清华大学出版社. [3]刘军，张洋，严汉宇.例说STM32（第二版）[M].北京航空航天大学出版社. [4]张勇.ARM Cortex-M3 嵌入式开发与实践—基于STM32F103[M].清华大学出版社. [5]周润景，韩亦俍，刘艳珍，刘百灵.PROTEUS原理图仿真与PCB设计实力精解[M].中国工信出版集团. 项目来源：上海工程技术大学2018年院级大学生创新项目 项目编号：cx18-01 |
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