汽车倒车防碰撞开题报告

课题名称汽车倒车防碰撞控制系统设计一、设计课题背景及研究意义随着国民经济的高速发展，我国汽车的拥有量在大幅增加，造成道路拥堵，交通事故频发，给人们的生命和财产安全带来了巨大的损失。安全驾驶成为大家关注的焦点，其中汽车防撞系统(CollisionAvoidanceSys-temCAS)的设计和需求显得非常重要和迫切。针对这种情况，设计一种响应快、可靠性高且较为经济的汽车防撞报警系统势在必行。所谓的汽车倒车防撞预警系统即是俗称的倒车雷达，是汽车泊车辅助装置。在汽车倒车时，倒车雷达采用超声波测距原理探测汽车尾部离障碍物的距离，当汽车尾部离障碍物的距离达到探测范围时，倒车雷达通过数码管实时动态显示距离。当汽车尾部离障碍物的距离达到设定的安全警告值时，倒车雷达发出报警声，以警示驾驶员，辅助驾驶员安全倒车，为驾驶员的倒车安全提供保证和方便。汽车倒车雷达预警系统的运用可极大地减轻驾驶者的体力、脑力劳动强度，降低倒车难度，避免驾驶员因方向感不强、判断和操作失误而引起的事故，同时它将对提高汽车智能化水平和最终实现汽车无人驾驶产生积极的意义。因此有市场需求的产品，必然会带动产品的开发设计，现在市场上的的倒车雷达种类较多。几乎道路上的所有的中高档小轿车都配置有各种倒车雷达。需求的提高必2然会迫使产品的技术不断更新。本设计是一种新型的基于单片机控制的倒车雷达系统，该系统采用通用型单片机作为控制电路，方便系统功能扩展。系统电路主要采用集成器件构成，外围元件少，电路简洁、调试方便、成本低，利于商品化生产。现实应用的意义在于：（１）将倒车自动化从被动防撞引向智能控制方向发展；（２）体现了“以人为本”的驾驶理念，倒车时驾驶者的视线可集中在前方，不需顾及车后状况，增加了倒车的安全性和可靠性，并且它的应用可减轻司机体力和脑力劳动的强度；（３）安全可靠的防碰撞预警，使驾驶者无论是白天还是夜晚都能实现安全倒车；（４）这一方案建立在安装小组件的基础上，避免对汽车整车的影响，为应用和普及创造了条件，经济性较好，易于普及。通过这次毕业课题的设计，一方面，巩固了我们所学的知识，检验理论运用于实践的能力，同时能够对我所学知识进行一次全面的总结。另一方面，通过大量资料的查阅，使我对汽车防碰撞控制系统的工作原理有了更深入的了解，有助于提高我独立分析问题和解决问题能力，而且还提高我们综合运用知识的能力和改善了我们的知识结构，为以后的工作积累了一定的经验。二、预期目标及成果形式本课题是针对汽车倒车防碰撞控制系统，以实现日常停车而开发的,满足一般停车需求的模型。预期实现目标为以下几点:1.汽车倒车时由倒车换挡装置自动接通系统电源，系统上电复位，进入工作状态。2.用超声波传感器检测车辆到障碍物的距离。3.障碍物的距离小于临界值发出报警声，同时显示相应的值，提醒减速或停止。4.三位LED数码管采用动态扫描显示。蜂鸣器作为报警发音器件实现声音报警。成果形式：31．软件代码汽车防碰撞控制系统按一定逻辑运行的程序代码；2．毕业论文包括总体方案设计和系统组成及工作原理、软件各模块、系统测试和总结报告等。三、开发环境及工具硬件环境包括：电梯模型、学校现有的硬件实验设备、韦福仿真器等；软件环境包括：WindowsXP韦福仿真软件Protel、C51等。四、本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法（含工作重点与难点及拟采用的途径）1.系统模块系统以微控制器AT89C51为核心，外围电路由超声波发射模块、超声波接收模块、声光报警电路、显示模块四部分组成2．系统工作过程驾驶员将手柄转到倒车档后，系统自动启动，超声波发送模块向后发射40kHz的超声波信号，经障碍物反射，由超声波接收模块收集，进行放大和比较，单片机AT89C2051将此信号送入显示模块，同时触发语.音电路，发出同步语音提示，当与障碍物距离小于1m、0.5m、0.25m时，发出不同的报警声，提醒驾驶员停车。3．各个模块的介绍（1）超声波发射模块，选用软件发生超声波法，利用软件产生40kHz的超声波信号，通过输出引脚输入至驱动器，经驱动器驱动后推动探头产生超声波。（2）超声波接收器包括超声波接收探头、信号放大电路及波形变换电路三部分。探头变换后的正弦波电信号经放大电路放大并进行波形变换。（3）声光报警是指当倒车雷达探测到的距离小于所设定的安全值时，发出声音、点亮发光。对系统进行综合测试。运用现有的防碰撞系统在仿真器上，根据开发过程中所确定的目标进行运行测试，比较误差并记录、分析。力求设计出具有低功耗、高效的系4统开发环境、以及工作稳定的汽车倒车防碰撞系统。倒车雷达的工作原理图测距工作原理AT89C51超声波发送模块超声波接收模块放大驱动电路比较LED显示模块声光报警模块5硬件电路框图五、进度计划2011年12月--2012年2月准备资料和填写开题报告在导师的指导下调查分析、查阅资料，确立汽车防碰撞控制系统模型的目标和所要实现的基本功能，确立模型开发的进度，以及确立所采用的开发工具与方法，形成开题报告提交。2012年2月--2012年3月总体方案设计对现有的汽车防碰撞控制系统进行分析和解读，了解其硬件的组成部分，根据需要对其做必要的修改。2012年3月-2012年4月软件系统设计对此系统进行算法设计和C51编码，使系统模型能够实现基本功能以满足一般运行的基本需求。2012年4月--2012年5月系统测试和撰写毕业论文制定测试计划测试系统，并对开发过程中所用到的全部资料进行整理，形成完整的毕业论文。2012年6月论文答辩准备论文答辩。六、参考资料[1]《单片机原理及应用》清华大学出版社张洪润、张亚凡编著[2]《单片机应用技术》西安电子科技大学出版社刘守义主编[3]《全国大学生电子设计竞赛训练教程》电子工业出版社黄智伟主编[4]《电子技术基础实验》高等教育出版社陈大钦主编[5]《MCS-51/151/251单片机原理与应用》中国水利水电出版社薛栋梁主编[6]《Protel99SE原理图于PCB设计》机械工业出版社清源计算机工作室编著[7]《电工学(第五版)》高等教育出版社秦曾煌编著[8]《数学电子技术基础》海洋出版社尹明富编著[9]《数学电子技术》中国电力出版社张明波编著[10]《模拟电子技术(基础篇)》大连理工大学出版社王成安、王贺明编著[11]《电工学》煤炭工业出版社包玉华编著[12]《机电一体化与控制——用单片机实现电梯控制系统》宋德杰著[13]《微型计算机原理与接口技术》中国科学技术大学出版社吴秀清、周荷琴编著6指导教师意见指导教师签名：年月日指导小组意见负责人签名：年月日院教学指导委员会意见负责人签名：年月日