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车载外围及内部环境感知预警系统的设计

范文

赵亚鑫刘奕

摘要本文设计一种基于STC89C52单片机预警功能的系统。该系统具有开关控制、外围环境探测和内部预警等功能。该系统采用红外避障传感器对障碍与车体之间的距离进行准确测量，采用光照强度监测组件有效改善系统对周围环境的识别。

关键词红外测距 STC89C52 单片机光照强度检测声光报警

中图分类号：TP467.49文献标识码：A

0前言

随着交通事业的迅猛发展，夜间驾驶的车也越来越多。夜晚的光线昏暗会给驾驶员造成一定的困扰，统计数据显示，早上七点至九点、晚上五点到九点和凌晨一点至四点这几个时段交通事故最多，且夜晚两个时段都容易发生事故。由此可见，夜间比白天更容易发生交通事故，针对这一现象，我们设计一种车载式外围及内部环境感知预警系统。该系统主要由外围环境探测和内部预警两部分组成。外围环境探测系统采用红外线探测外围环境，内部预警系统则根据外围探测的数据发出警报，以在光线昏暗时，提醒驾驶员前方存在障碍物。

1系统整体方案设计

该系统以STC89C52单片机为基础，涉及开关控制，外围环境探测系统和内部预警系统。原理结构图如图1所示。

开关控制由光敏电阻和STC89C52单片机组成。光敏电阻会对汽车外部环境的光线强度进行检测，通过单片机的进一步处理后，如果汽车在光线昏暗路段行驶，便控制外围环境探测系统开启，反之，如果光线明亮，便会控制探测系统关闭。通过智能感应开启和关闭外围环境探测系统，可以减少不必要的损耗，且不会在正常驾驶情况下分散驾驶员的注意力。

2系统的硬件设计

2.1 STC89C52单片机

STC89C52单片机是一种功耗低、性能高的CMOS8位微控制器。单片机的最小系统电路基本组成包括基于51内核的微处理器单元、复位电路、JTAG调试接口、晶振电路、电源电路等。单片机使用经典的MCS-51内核，在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，以此让该车载外围及内部环境感知预警系统的实效性以及灵活性获得了进一步提升。

2.2红外避障传感器

红外避障传感器是外圍探测系统的重要组成部分，本系统使用的型号是E18-D80NK，这是一种集发射与接收于一体的光电传感，检测距离可以根据要求进行调节，工作环境温度在-25℃～+55℃。当发射器发出的红外线被障碍物表面阻挡后，红外光会发生反射，反射光被光电管接收后进行解调，解调后的信号输入至开发板就可进行物体检测了。

2.3光敏电阻

光敏电阻具有光电导效应，对光线十分敏感，光照愈强，阻值就愈低，最低可降至1K 以下。其工作原理是基于内光电效应，即在半导体光敏材料两端装上电极引线，将其封装在带有透明窗的管壳里就构成光敏电阻。

2.4声光报警功能

本系统的报警功能是基于发光二极管和蜂鸣器设计的，其电路图如图2所示。

系统处于正常状态时，P1和P2端口输出高电平，发光二极管不亮且蜂鸣器不发声。当红外测距结果小于预设值时，单片机将控制P1输出低电平信号，发光二极管电路导通，进而发光二极管发光报警。同时将测距结果显示在显示屏上，直观地反映障碍物距离。

3系统的软件设计

该系统的核心编程系统是Keil，运用的语言是C语言。借助光与红外传感器系统对附近环境进行全面的检测，把信息传输至单片机之中，让单片机做进一步判断，同时实施与之对应的指令。单片机核心系统main调配其他子系统，剩下的全部传感器系统的信息判断以及蜂鸣器报警和障碍物距离显示等多项内容都编制到系统之内，以此为移植以及查阅提供更多的便利。

4结束语

该系统主要借助STC89C52单片机，设计一组可自动控制传感器、显示屏、喇叭等电子设备的系统。系统通过外界行驶条件，由光、红外等传感器与单片机对接，把光以及红外等多项技术进行有机的结合，促使对外部环境进行检测的目的得以实现，把障碍物距离信息呈现在显示屏上，经系统综合处理，智能控制障碍物提示系统，最终实现驾驶安全。

基金项目：项目名称：车载外围及内部环境感知预警系统的设计（编号：cx2018058）。

作者简介：赵亚鑫（1998.03-），女，汉族，四川德阳人，本科在读，四川轻化工大学，研究方向：红外测距。

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