基于單片機的智能車載安全系統設計

趙淵

摘 要：速度對于汽車而言是一項重要的參數，其準確性直接影響行車安全。暢通車速控制采用軟軸驅動，但也存在一定的缺陷。其中車間距提出的時間比較早，固定檢查處于被動測量狀態，不能及時的反應實時距離，導致事故的發生。現為改進軟軸驅動的缺陷，現研究一臺單片機微處理系統，對改進測速、測距等方式有效，以便有效實現相對距離等功能，并能最大化減少誤差，及時的為駕駛員提供良好的動態信息。文章對基于單片機的智能車載安全系統設計進行探究。

關鍵詞：單片機；智能車載安全系統；設計

前言

汽車行駛安全已經成為人們關注的話題之一，其中速度及相對距離是汽車控制系統中重要部分，同時也是確保道路安全的因素之一。當汽車處于動態時， 駕駛者在了解停車、加速等信息才能更好保證汽車及人身安全。因此本文主要對測速、測距方式等內容進行詳細分析。

1 車載車輛安全方案設計分析

汽車速度是汽車行駛過程中需要參考的參數之一，其測量方式多樣，其中采集和模擬是兩種比較重要的方式，但是對測量范圍的要求有所變化，該系統已經無法滿足現代發展的需求[1]。現隨著電子技術發展，數字測量應用廣泛，比如單片機微處理，對脈沖數字信號能力影響大。現階段，數字化測量系統開始投入使用。車速測量系統應用到光電式數字處理方式，在一定程度上極大的提升測量范圍及精度，可見圖1。

2 速度測量分析

速度測量中主要包括光電傳感器、車速測量以及分頻處理M/T法三個方面。其一，光電傳感器。本設計核心裝置主要對車自身速度進行測量，可見圖2。其中1、2、3及4分別代表傳感器基座、測速碼盤遮光部分、二極管、三極管，而陰影部分為遮光板和底座。其二，測速測量。主要有光電傳感器、單片機以及信號處理器等組合成為測速部分。而固定測速碼盤上分別有紅外發射管和接收管，車速測量系統可詳見圖3。車速測量過程中，碼盤有車軸帶動，碼盤發出直到接受過程中會有光源經過，進而得到光線變化的信號，而電流一定發生改變，就會形成信號脈沖，信號經分頻器后，可進入單片機轉載計數環節中。這樣就可以形成一個收發檢測系統，這樣就可將裝抽的轉速檢測出來[2]。而單片機微處理速度轉換成為線速度，實現LCD液晶屏將汽車實施速度顯示出來。其三，分頻處理M/T法。該方式的運作模式主要是單純的開展內部計數器工作，檢測顯示需要兩個機器周期，計算得到速率是時鐘速率的1/2，一共有24個振蕩周期，但還是不能達到高頻計數的要求，主要使用74LS161開展外部十分頻，這樣就可以很好的達到2MHz。同時還可將精度提升，測量信號頻率比較低時，可采取點偏激計數測量的次數比較多時，可使用外部十分頻，并對其展開數測，從而得到頻率值。根據以上的方法可進行74LS151通道選取。而當單片機對被測信號進行判斷時，一定要按照信號頻率值完成對通道的選擇，這樣就可以得到有效的頻率數值。分頻器設計主要以74161、74151兩種的集成芯片作為核心，并將之應用于拓展單片機頻率，符合一定的測量范圍即可，保持單片機頻率以及周期測量在一個水平線上，有助于提高單片機測量頻率效果，同時還可以有效降低測頻形成的誤差[3]。對74161、74151兩組組成分頻器，可見圖4。光電傳感器可以從IN端輸出，這樣就可檢測到基波信號，然后通過75161芯片，經過一定的處理后，信號可從74151端口5輸出傳至單片機，并展

3 相對距離測量

其一，超聲波發射、接收、溫度傳感器等組成超聲波測距（可見圖5）。圖中可見EM74、TL074可以接受超聲波電路，并形成運算放大器。單片機EM74出現脈沖觸動信號之后，緊接著就會經過TL074就啟動超聲波探頭，可以通過推換方式，將方波信號納入其中，增加超聲波發射強度。其二，關注溫度補償，溫度傳感器測量一般可作為補償裝置，超聲波測量距離的系統附帶有補償裝置。可見圖6。

4 數據分析

數據分析主要對車速測量中產生的誤差以及相對距離實驗得到的數據進行分析，其中車速測量誤差通過試驗手段，并驗證設計。比如，在對批量生產的汽車發動機進行質量抽樣檢驗時，在批次、檢查標準和方案都不變的情況下，計量型抽檢通常只需要比普通抽檢較少的抽檢樣品數量即可，如此一來，就能夠減少時間損耗。同樣，為確保相對車距測量的準確性，同樣也需要經過實驗對其測量值與實際值進行分析。計算出相對距離，確保駕駛者行駛安全。

5 結束語

車速與相對車速是保證汽車行駛重要因素，研究單片機的智能車載安全系統設計后，重點分析車速與相對車速開展實時監測內容。可將以太網數據采集應用于傳輸模塊中，促進我國汽車行業的健康發展。

參考文獻

[1]張新建，劉沛，彭誠，等.基于單片機的智能車載安全系統設計[J].計算機測量與控制，2013，42（09）：2535-2537.

[2]顧涵，徐健，張佳麗，等. 基于IAP15F2K61S2單片機的車載酒精智能報警系統設計[J]. 常熟理工學院學報，2014，5（04）：100-103.