汽车绿灯语音提示电子装置设计

贾兴建 田梓腾

【摘要】 设计了绿灯语音提示电子装置，汽车在等红绿灯时，用超声波测距，当检测到两车达到一定距离时，判断前车已走，语音播放提示驾驶员需迅速起动车子，当检测到汽车已起动，则停止語音播放。

【关键词】 超声波测距 单片机 语音模块

一、引言

汽车车主在等红绿灯时，可能会碰到过这样的情况：当绿灯亮时，发现前面的车迟迟未启动。产生这样的情况，也许是因为前车司机是新手，紧张，起步慢，也许是前车司机没有留意指示灯的变化，等红灯时走神了，有的司机会按喇叭来提醒对方，然而这种有些烦躁的催促方式不仅丢了风度，还可能会起到相反的作用。基于此，设计了绿灯语音提示电子装置。

二、系统总体设计

系统可实现的功能：用超声波测距，检测当前车子距离前车的距离，当两车距离拉长则判断前车已走，此时播音模块播放录音，提示车主已变绿灯，需迅速起动车子，当转速传感器检测汽车已动，播音模块停止播放录音。整体设计框图如下：

三、硬件设计

3.1超声波测距

本装置的重点在于汽车与前车之间的距离检测。超声波测距是利用其反射特性，超声波发射器不断地发射出40KHz超声波遇到障碍物后反射回反射波，超声波接收器接收到发射波信号，并将其转换为电信号。测出发射和接受回波的时间差△t，乘以声波速度除以2即为与障碍物间距离。采用超声波测距模块进行非接触式距离感测功能，测距精度可高达3mm，模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。模块总共4根引线，VCC接5V电源，GND接地，trig控制端接单片机的P1.0引脚，echo接收端接单片机p1.1引脚。trig端口发送一个10us以上的高电平，就可以在接受端echo等待高电平输出，一有输出就可以开定时器计时，当此端口变为低电平时就可以读定时器的值，此值即为高电平持续的时间，也就是超声波从发射到返回的时间，测试距离=（高电平*声速）/2.

3.2转速检测

提取车内转速信号，经电压比较器比较，输出高低电平信号，当汽车达到一定转速时，比较器输出高电平给单片机，单片机输出信号立即停止语音播报。当再次停车，继续检测车距，并语音提示。

3.3语音提示及显示

采用语音模块播放语音，播放内容可提前录制，还可进行修改。LCD显示采用1602液晶，可显示两行，每行16个字符，第一行显示实际测量距离，第二行显示设定距离，当超过此距离时开始语音播报，设定值可通过按键进行修改。

四、软件设计

系统采用模块化编程，含有主程序，液晶显示子程序，测距子程序，语音播放子程序等，主程序流程图如下图所示。

五、结束语

本设计是基于51单片机开发的语音提示电子装置，能够在等红绿灯期间提示驾驶员前方已变绿灯，需迅速起动车子，以免耽误后边车辆前行。本装置简单方便，成本低，实现了智能化操作。

参 考 文 献

[1]徐有军，钱晓琳，涂金龙.基于单片机的隧道清洗车避障系统.中国农机化学报.2014（6）272-276.