基于AT89S52单片机的超声波测距避障小车

基于单片机的智能车相关设计

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基于AT 9 5单片机的超声波测距避障小车 8S 2张雷王志鹏(阳师范学院，南南阳 4 3 6 )南河 7 0 1摘要：介绍模型小车自适应行驶和避障的一个实例，以AT 9 5为控制核心， 8S2以超声波作为系统的信号传感器测量距离信息，计制作测设

距避障小车。

关键词： T 9 5; A 8 s 2超声波：测距；避障

随着汽车工业的发展，车本身的安全性和智能性日益得到重样可以达到可变阀值检测的要求。WA E号为超声波发射和接汽 V信视。目前，内外已经有了很多有关汽车自适应驾驶的理论和实验。国

收信号。 G为可变增益控制信号。 I为超声波从发射到接收 A C TME

汽车的紧急避障是由计算机模拟驾驶员的主动控制过程，以汽车为的整个往返时间检测信号。超声波接收电路如图4示。所 控制对象进行实时信号采集、分析和处理，紧急情况下可代替驾在驶员的驾驶操作。现介绍模型小车自适应行驶和避障的一个实例， 通过超声波传感器感知车辆行驶环境，实现小车的避障功能。‘ 匹

1小车避障原理小车避障原理图如图l示。所 超声波测距原理：检测超声波向某一方向发射遇到障碍物后反射的

AGC

~

- __ r 1_』图3信号时序VCC

回波，从而测出超声波波源与障碍物之间距

图1小车避障原理图

离，声波在空气中的传播速度约为30 s发射超声波到接收超 4 m/,反射波之间的间隔时问为t,则可以算出波源与障碍物之间距离 s30/。超声波发射端在单片机前置电路的驱动下工作，收端=4 t 2接的信号放大、整形后在单片机的中断口产生中断，通过发射和接收的时间差计算出小车与障碍物的相对距离“。】11超声波发射器工作情况 .

本系统中，当微处理器输出一个高电平给超声波电路中的稳

图4超声波接收端电路

压器时，稳压器将输出的电压供给超声信号的发射部分电路[。 2模型小车工作原理 经由微处理器控制定时器T, O以中断方式产生脉冲序列，由软件并车辆行驶速度越快，安全避障距离越长，可将此关系用于避障触发一个超声波信号[。该振荡信号经过

2 l位的二进制计数小车算法设计中。 3]个 0实验室的模型小车有2电动机]其中一个小个。器，出一个 10分频的信号。当定时器T中断时，信号变高，输 0级 O该通过锁存器及反相器后发射该超声信号。

电动机控制前轮转向，电动机加正反相电压，给实现前轮的左右转向；另一电动机控制后轮产生驱动力，正反相电压使小车前进或加

定时器T中断的同时， 0微处理器控制 2 1位二进制计数器复后退。控制转向电动机需要较小驱动力，个 0经过实验，虑到小车行考位，开始一个新的计数周期。当超声信号到达计数周期时，相器驶过程中负载较大，反峰值电流超过 1导致L 9N发热较大， A, 28故需锁存复位，阻止了通向发射器的振荡信号，经过】4的计数后，给芯片添加散热片，再/ s 2以防止烧坏芯片[。为了优化控制性能，用 s J采个 1位的二进制计数器电压又变高，复以上的过程 n。超声波 P O重] WM脉宽调速。小车避障流程如图5示。所 发射电路如图2所示超声波探头探测前方路面信息

信号的放大及整形

卜—一单片机A 8 5 _— T9 2 8

功能完成后恢复正驶常行

卜 _—叫实现避障功能 H

驱动控制电路

图5小车避障工作流程图12超声波接收器工作情况 . 2 1电源模块硬件设计 .

当微处理器输出一个高电平给超声波电路中的稳压器时，压稳器将输出的电压供给超声信号的接收部分电路。收器接收到发射接脉冲第一个回波的同时通知定时器 T在微处理器的外部中断I T l N0脚上接收到了回波， l T计数器计数停止[。收到的回波与其他细 s接 J小的干扰波一并经过二级放大器进行放大处理，最后经由整形、滤波后，去除干扰波，得到从发射电路发出的脉冲信号的第一个回波。 定时电路时序及各信号波形如图3示。 R N MI为触发脉所 TA S T冲是由微处理器AT 9 5的定时器T产生的 _。系统的整个时序 8S 2 O 6]由T A MI控制。邻的2 R NS T相个周期t t为一个测量单位时间， .2、作这

使用4电池6提供前轮转向电路电源。使用 1 8节 v 2V(节电池)

作为后轮驱

动电路电源，通过 L 8 5 1 M70将 2 v电源降压稳定在 5 v,提供单片机控制及显示电路所需电源。电源电路原理图如图6所示。

16电源电路原理图 t l

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机电信息 2 1年第 2期总第 20期 1 7 00 4 7 3

基于单片机的智能车相关设计

生相互摩擦和干涉，此类故障修理方法一般有2:种位进行填充和分离，故障部位不再发生碰撞或摩擦。使

驶员一起完成，以便能够判断其所说的噪声故障是否已经彻底排

() 1填充法，是用一些车身胶、就泡沫、带等软材料将故障部除，胶并检查在修理过程中有没有引起其他的噪声或遗留问题。4结语

()新修复好间隙，免零部件产生干涉，也是最基本的 2重避这修理方法，以利用工具轻轻地使故障部位弯曲，到它们在振动可直时不再接触为止。 3 .隔音降噪措施 .2 4

综上所述，虽然在实践中对车辆噪声和振动的故障诊断比较困难，是只要严格按照诊断的步骤，择正确的诊断方式，些但选这相关问题的诊断还是不难做到的，同时车辆的维修者和使 …… 此处隐藏：1671字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……