汽车防撞预警系统设计答辩ppt

汽车防撞预警系统设计,答辩,机械工程系1,随着现代社会交通运输的需求日益增长，现代汽车的行驶速度越来越快，相应的安全问题也愈发被重视。于是有了安全气囊、安全座椅等的发展，但只是减轻事故后的人员受伤程度解决不了问题，要从源头上减少事故的发生才是根本。电子控制技术在交通安全方面的应用发展应运而生。,本文中所设计的汽车防撞预警系统对于提高车辆行驶安全性，降低交通事故发生的风险从而保障安全驾驶具有重要的意义。,本设计研究的意义,基础概念及组成,本设计所研究设计的汽车防撞预警系统属于车辆碰撞警告系统的组件，是预防车辆相互碰撞的一种智能系统。 它会自动检测周围车辆，以便采取措施来避免与行人或障碍物的碰撞，并对驾驶员进行提示或者自动采取一系列规避行为，从而避免碰撞的发生。,信号收集系统：运用超声波、红外线、影像、雷达等技术测出本车相对于前后车辆的运动状态以及车距。 数据处理系统：计算机芯片收集、分析并处理信号收集系统传递过来的信息，开始判断当前状态是否安全，如果不是安全状态则启动相应的执行机构干涉当前状态。 执行机构：执行来自数据处理系统的指令并发出警报以提醒驾驶员。,设计整体方案,汽车防撞预警系统的工作原理是通过测量与前车的距离才对驾驶员进行报警提示从而使驾驶员采取措施从而避免发生碰撞。 因此本设计的关键在于采集到超声波发射器经过发射和反射后的超声波，此信号中包含有前方运动障碍物的距离，主控芯片采集到这些外部数据，经过快速的分析判断是否属于安全距离范围内，若小于安全距离则发送警报命令提示驾驶员。 本系统整体电路由超声波发射、接收电路，显示以及报警电路等核心模块以及一些辅助性功能电路组成。,系统具体电路设计说明,在系统的总体设计中，关键在于系统完成设计任务的能力，最重要的是核心设备系统是否合适，而芯片则是控制系统的核心，因此芯片的选择就显得尤为重要。选对了合适的芯片，不仅可以最大限度地简化系统的运行，其功能也会是最好的，系统的可靠性比较高，整个系统的操作也会更加方便。 本设计选用的主控芯片为FPGA芯片，这种芯片是一种半定制的集成电路，具有良好的实时性，结合当代计算机技术可以直接将控制程序写入的可封边快捷的构建数字系统。,FPGA芯片引脚图,FPGA芯片最小系统,晶振电路,芯片最小系统,拓展系统的基础即为最小系统，而芯片最小系统则指一个可以正常工作的最小芯片配置系统。FPGA芯片，由于内部自带程序存储器，因此只需要外部接上复位电路以及时钟电路就组成了芯片的最小系统了。,复位电路,复位RST（9脚） 当程序运行出错或操作错误时，系统处于锁死状态，要想摆脱麻烦，还需要重启重启按钮。因此，系统复位电路必须准确可靠运行。,晶振电路的引脚XTAL1和XTAL2 为了产生时钟信号，输入端口XTAL1在FPGA芯片中提供了反相放大器，而XTAL2则作为输出端口。,超声波发射、接收电路,超声波发射电路,超声波接收电路,CX20106为单列8引脚直插式红外线检测芯片，也可用于超声波的接收，结构小巧，额定电压5V。,74LS04是种反相放大器芯片，可以将输入信号的相位反转180度，这种电路一般应用于音频放大等电路中。由74LS04芯片为主要构成的电路比较简单，调试工作也相对容易，且容易靠相应软件来进行控制操作。,显示报警模块电路,显示模块电路,报警模块电路,显示报警模块包括显示电路和报警电路两个组成，主要功能为在系统检测到有危险发生时会发出警报来提示驾驶员。 数码管的八个显示接口端分别对应到FPGA芯片的P0.0P0.7端口，来显示所测距离的数值，而四个共阳极端则分别外接到P2.0P2.3端口，通过动态扫描的方式来显示实时距离数值。蜂鸣报警电路则接到P1.7端口，用来使用蜂鸣器来完成系统测距报警的工作。 报警电路主要是由一个电阻，一个三极管以及一个喇叭构成。经由电阻来采集芯片发出的信号，通过3906三极管进行放大。报警模块通过FPGA芯片来产生不同频率从而使蜂鸣器发出不同声音。,串口通信电路,串口就是指串行数据接口，一般用于管理控制数据的传输，并且还支持双向数据传输，即可以完成和计算机的通信任务。,串口通信电路,本文的工作仅包括超声波测距以及防撞方面的设计，由于我的能力和时间有限，虽然设计达到了实验目标，但仍有很多缺陷。实际测量目的不足，现场研究和环境检测缺乏，系统功能还需进一步完善和改进，但相应的电路模块设计等已基本满足设计目的要求。,谢谢老师！,答辩人：王博文,