汽車綠燈語音提示電子裝置設計

賈興建 田梓騰

【摘要】 設計了綠燈語音提示電子裝置，汽車在等紅綠燈時，用超聲波測距，當檢測到兩車達到一定距離時，判斷前車已走，語音播放提示駕駛員需迅速起動車子，當檢測到汽車已起動，則停止語音播放。

【關鍵詞】 超聲波測距 單片機 語音模塊

一、引言

汽車車主在等紅綠燈時，可能會碰到過這樣的情況：當綠燈亮時，發現前面的車遲遲未啟動。產生這樣的情況，也許是因為前車司機是新手，緊張，起步慢，也許是前車司機沒有留意指示燈的變化，等紅燈時走神了，有的司機會按喇叭來提醒對方，然而這種有些煩躁的催促方式不僅丟了風度，還可能會起到相反的作用?；诖?，設計了綠燈語音提示電子裝置。

二、系統總體設計

系統可實現的功能：用超聲波測距，檢測當前車子距離前車的距離，當兩車距離拉長則判斷前車已走，此時播音模塊播放錄音，提示車主已變綠燈，需迅速起動車子，當轉速傳感器檢測汽車已動，播音模塊停止播放錄音。整體設計框圖如下：

三、硬件設計

3.1超聲波測距

本裝置的重點在于汽車與前車之間的距離檢測。超聲波測距是利用其反射特性，超聲波發射器不斷地發射出40KHz超聲波遇到障礙物后反射回反射波，超聲波接收器接收到發射波信號，并將其轉換為電信號。測出發射和接受回波的時間差△t，乘以聲波速度除以2即為與障礙物間距離。采用超聲波測距模塊進行非接觸式距離感測功能，測距精度可高達3mm，模塊包括超聲波發射器、接收器與控制電路。模塊總共4根引線，VCC接5V電源，GND接地，trig控制端接單片機的P1.0引腳，echo接收端接單片機p1.1引腳。trig端口發送一個10us以上的高電平，就可以在接受端echo等待高電平輸出，一有輸出就可以開定時器計時，當此端口變為低電平時就可以讀定時器的值，此值即為高電平持續的時間，也就是超聲波從發射到返回的時間，測試距離=（高電平*聲速）/2.

3.2轉速檢測

提取車內轉速信號，經電壓比較器比較，輸出高低電平信號，當汽車達到一定轉速時，比較器輸出高電平給單片機，單片機輸出信號立即停止語音播報。當再次停車，繼續檢測車距，并語音提示。

3.3語音提示及顯示

采用語音模塊播放語音，播放內容可提前錄制，還可進行修改。LCD顯示采用1602液晶，可顯示兩行，每行16個字符，第一行顯示實際測量距離，第二行顯示設定距離，當超過此距離時開始語音播報，設定值可通過按鍵進行修改。

四、軟件設計

系統采用模塊化編程，含有主程序，液晶顯示子程序，測距子程序，語音播放子程序等，主程序流程圖如下圖所示。

五、結束語

本設計是基于51單片機開發的語音提示電子裝置，能夠在等紅綠燈期間提示駕駛員前方已變綠燈，需迅速起動車子，以免耽誤后邊車輛前行。本裝置簡單方便，成本低，實現了智能化操作。

參 考 文 獻

[1]徐有軍，錢曉琳，涂金龍.基于單片機的隧道清洗車避障系統.中國農機化學報.2014（6）272-276.