基于单片机的智能车载安全系统设计

赵渊

摘 要：速度对于汽车而言是一项重要的参数，其准确性直接影响行车安全。畅通车速控制采用软轴驱动，但也存在一定的缺陷。其中车间距提出的时间比较早，固定检查处于被动测量状态，不能及时的反应实时距离，导致事故的发生。现为改进软轴驱动的缺陷，现研究一台单片机微处理系统，对改进测速、测距等方式有效，以便有效实现相对距离等功能，并能最大化减少误差，及时的为驾驶员提供良好的动态信息。文章对基于单片机的智能车载安全系统设计进行探究。

关键词：单片机；智能车载安全系统；设计

前言

汽车行驶安全已经成为人们关注的话题之一，其中速度及相对距离是汽车控制系统中重要部分，同时也是确保道路安全的因素之一。当汽车处于动态时， 驾驶者在了解停车、加速等信息才能更好保证汽车及人身安全。因此本文主要对测速、测距方式等内容进行详细分析。

1 车载车辆安全方案设计分析

汽车速度是汽车行驶过程中需要参考的参数之一，其测量方式多样，其中采集和模拟是两种比较重要的方式，但是对测量范围的要求有所变化，该系统已经无法满足现代发展的需求[1]。现随着电子技术发展，数字测量应用广泛，比如单片机微处理，对脉冲数字信号能力影响大。现阶段，数字化测量系统开始投入使用。车速测量系统应用到光电式数字处理方式，在一定程度上极大的提升测量范围及精度，可见图1。

2 速度测量分析

速度测量中主要包括光电传感器、车速测量以及分频处理M/T法三个方面。其一，光电传感器。本设计核心装置主要对车自身速度进行测量，可见图2。其中1、2、3及4分别代表传感器基座、测速码盘遮光部分、二极管、三极管，而阴影部分为遮光板和底座。其二，测速测量。主要有光电传感器、单片机以及信号处理器等组合成为测速部分。而固定测速码盘上分别有红外发射管和接收管，车速测量系统可详见图3。车速测量过程中，码盘有车轴带动，码盘发出直到接受过程中会有光源经过，进而得到光线变化的信号，而电流一定发生改变，就会形成信号脉冲，信号经分频器后，可进入单片机转载计数环节中。这样就可以形成一个收发检测系统，这样就可将装抽的转速检测出来[2]。而单片机微处理速度转换成为线速度，实现LCD液晶屏将汽车实施速度显示出来。其三，分频处理M/T法。该方式的运作模式主要是单纯的开展内部计数器工作，检测显示需要两个机器周期，计算得到速率是时钟速率的1/2，一共有24个振荡周期，但还是不能达到高频计数的要求，主要使用74LS161开展外部十分频，这样就可以很好的达到2MHz。同时还可将精度提升，測量信号频率比较低时，可采取点偏激计数测量的次数比较多时，可使用外部十分频，并对其展开数测，从而得到频率值。根据以上的方法可进行74LS151通道选取。而当单片机对被测信号进行判断时，一定要按照信号频率值完成对通道的选择，这样就可以得到有效的频率数值。分频器设计主要以74161、74151两种的集成芯片作为核心，并将之应用于拓展单片机频率，符合一定的测量范围即可，保持单片机频率以及周期测量在一个水平线上，有助于提高单片机测量频率效果，同时还可以有效降低测频形成的误差[3]。对74161、74151两组组成分频器，可见图4。光电传感器可以从IN端输出，这样就可检测到基波信号，然后通过75161芯片，经过一定的处理后，信号可从74151端口5输出传至单片机，并展

3 相对距离测量

其一，超声波发射、接收、温度传感器等组成超声波测距（可见图5）。图中可见EM74、TL074可以接受超声波电路，并形成运算放大器。单片机EM74出现脉冲触动信号之后，紧接着就会经过TL074就启动超声波探头，可以通过推换方式，将方波信号纳入其中，增加超声波发射强度。其二，关注温度补偿，温度传感器测量一般可作为补偿装置，超声波测量距离的系统附带有补偿装置。可见图6。

4 数据分析

数据分析主要对车速测量中产生的误差以及相对距离实验得到的数据进行分析，其中车速测量误差通过试验手段，并验证设计。比如，在对批量生产的汽车发动机进行质量抽样检验时，在批次、检查标准和方案都不变的情况下，计量型抽检通常只需要比普通抽检较少的抽检样品数量即可，如此一来，就能够减少时间损耗。同样，为确保相对车距测量的准确性，同样也需要经过实验对其测量值与实际值进行分析。计算出相对距离，确保驾驶者行驶安全。

5 结束语

车速与相对车速是保证汽车行驶重要因素，研究单片机的智能车载安全系统设计后，重点分析车速与相对车速开展实时监测内容。可将以太网数据采集应用于传输模块中，促进我国汽车行业的健康发展。

参考文献

[1]张新建，刘沛，彭诚，等.基于单片机的智能车载安全系统设计[J].计算机测量与控制，2013，42（09）：2535-2537.

[2]顾涵，徐健，张佳丽，等. 基于IAP15F2K61S2单片机的车载酒精智能报警系统设计[J]. 常熟理工学院学报，2014，5（04）：100-103.