车载智能安全控制系统PPT
引言1编写目的使用STM32F103单片机开发板，设计并制作一款车载智能安全系统，具体功能如下：车辆启动2s后，喇叭语音提示“请系好安全带”车辆启动5s后...
引言1编写目的使用STM32F103单片机开发板，设计并制作一款车载智能安全系统，具体功能如下：车辆启动2s后，喇叭语音提示“请系好安全带”车辆启动5s后，开启安全带状态检测提示功能,如未系安全带,喇叭语音报警,直到系好安全带行车过程中安全带实时检测，如未系安全带，持续发出提示声音同时提示灯亮，提醒乘客系上安全带，系上安全带后，安全带提醒系统停止工作使用GPIO控制电机驱动，实现电机的正转、反转及停止等动作采用超声波传感器进行测量车距，在OLED实时显示距离霍尔传感器测量速度，实时在OLED屏显示根据设定的安全距离与实时距离比较，实现语音提示报警、PWM技术控制电机的转速，实现减速制动等一些列操作，保证该系统汽车在不同环境下、不同车辆的车速控制2项目背景汽车安全系统的研究可以分为两个领域:一是主动式安全技术，预先判断危险的发生评估其危险等级，在事故发生之前做出相应的保护措施，该种方式是目前汽车安全研究的最终目的二是被动式安全技术，即发生不可避免的交通事故后最大限度保护乘员，减少事故发生的损失基于超声波测距的汽车防撞系统的研究本系统主要用于汽车在行驶过程中，通过探测汽车与前车或者障碍物的距离，经过分析后对驾驶员发出危险信号，通过驾驶员自身操作或者汽车自动控制系统的强制操作来应付特殊险情，尽最大可能避免事故的发生。3定义嵌入式一种嵌入机械或电气系统内部、具有专一功能和 实时计算 性能的 计算机 系统超声波声波的一部分，是人耳听不见、频率高于20KHZ的声波霍尔传感器根据霍尔效应制作的一种磁场传感器STM32F103嵌入式微控制器的集成电路GPIO通用型之输入输出的简称PWM脉冲宽度调制技术OLED有机发光二极管MCU微控制单元任务概述1目标能根据产品需求设计软件架构能根据产品需求，根据MCU 编程手册，熟练运用 MCU 的 GPIO驱动技术，串口驱动技术、定时器/计数器、中断处理技术、PWM技术，编程实现超声波测距功能的程序编写、调试、测试具有电路制作与调试能力2运行环境操作系统Microsoft Windows 2000 Advanced Server支持环境STM32CubeIDE3条件与限制条件PC机、STM32CubeIDE、STM32开发板、Keil C，STM32F103单片机开发板，多媒体教学设备、 云课堂平台、 嵌入式开发的软件环境限制开发板精度，场地，环境，超声波模块功率数据描述1静态数据电平输出高5V电平输出底0V探测距离最小2cm ，最大450cm高精度可达0.3cm安全带监测是1，否02动态数据输出频率，输出时间，测量距离，行驶速度，接收时间，环境温湿度3数据采集声速与温度的关系温度（°C）-30-20-100102030100声速（m/s）313319325331338344349386测试次数实际距离（cm）测量距离（cm）实时温度（°C）误差12不稳23233440%3541920%41083220%515132513%620183110%72525190%83028196%940367510%105047756%116055698%127065699%1380726310%1490811910%15100100979%161301176310%17150136498%18170154569%19190175237%20200不稳56功能需求超声波测距超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。根据时间差和超声波的速度可以估算出发射位置到障碍物位置的距离信息处理接收到超声波的反馈信息，通过stm32f103控制相应部件进行减速，收紧安全带和声音报警提示车辆减速接收到芯片控制信息，对驱动轮进行减速或正常行驶安全系统接收处理信息，通过对安全带的收紧来保证乘车人不被甩出车位，最大限度保证乘车人的安全语音提示：车辆启动2s后，喇叭语音提示：“请系好安全带”，车辆启动5s后，开启安全带状态检测提示功能,如未系安全带,喇叭语音报警,直到系好安全带。系上安全带后，安全带提醒系统停止工作。根据设定的安全距离与实时距离比较，实现语音提示报警信息显示采用超声波传感器进行测量车距，在OLED实时显示距离。霍尔传感器测量速度，实时在OLED屏显示性能需求1数据精确度超声波传感器通过声速来计算目标物的距离。 当声音在空气中传播时，声速在室温下大概是344 m/s。 该特性能使模拟量输出型的超声波传感器在一个宽温度范围内获得高达0.6mm的重复精度。2时间特性超声波发射出去再到反射回来是需要一段时间的，声音的速度以340m/s,即34cm/ms来计算假设测试的距离为8m，则超声波一个来回需要的时间为100ms.stm32f103一次处理时间大概0.22us。只需要提供一一个10uS 以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40kHz 周期电平并检测回波。--旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。公式: uS/58=厘米或者uS/148=英寸;或是: 距离=高电平时间*声速( 340M/S) /2;运行需求1硬件接口车载智能硬件：处理器，stm32f103芯片，超声波模块，控制器，执行器，连接器，汽车电器和线束，超声波流量计RS4852软件接口GPIO(输入和输出)A/D与D/ATIM定时器和计时器PIT周期终端定时器RTI实时终端定时器PWM脉冲调制功能函数其它需求可使用性自动避障，自动驾驶，安全辅助安全性一旦出现前后车距小于安全距离、对人车安全构成威胁时，车 辆自动报警、自动刹车的功能，起到减少交通事故发生的目的。同时，利用超声波还可以帮助驾驶员及时了 解车周围阻碍情况，防止汽车在转弯、倒车等情况下撞伤、划伤可维护性单独器件可更换，模块化方便拆卸维修可移植性可将系统，组件移植到同类型载体上
