论文总字数：18634字

摘 要

近年来，汽车走入越来越多的家庭。马路上的车辆越来越多，交通事故也是不时的发生。为了有效的避免这一情况，我们需要有效的控制汽车的行驶情况。针对这个问题，为了能够根据路面上车辆的情况，有效减少交通事故的发生。我展开了思考，设计了一个汽车主动安全系统。通过探测出车辆之间的距离，进行报警。并在一定的情况下，主动的控制汽车的车速，从而达到避免交通事故发生的目的。测距模块使用的是超声波模块HC-SR04，此模块价格便宜，稳定性高。因为由于各种因素的影响，行驶中驾驶员并不能做出正确的反应，或者有时候反应延迟，然而在这套系统的帮助下，可以有效的减少交通事故的发生，保障人生安全。

关键字：单片机；HC-SR04;报警；主动安全系统

Design of Intelligent Active Car Safety System Based on

Single-Chip Computer

Abstract

In recent years, an increasing number of families have a car. More and more vehicles were running on the road, traffic accidents also happen from time to time. In order to avoid this situation effectively, we need to control the car’s driving conditions. According to this situation, I began thinking and designed a car active safety system. Giving an alarm by detecting the distance between vehicles. And in some cases, controlling the vehicle’s speed actively, so as to avoid the traffic accident. What ranging module used is the ultrasonic module of HC - SR04 ,which has a lot of advantages. The design can help the drivers to react correctly. Owing to the influence of various factors, the driver can not make the right reaction or sometimes will delay, but with the help of this system,these problems can be solved effectively and even won"t happen again.

Key words: single-chip computer; HC - SR04; giving the alarm; Active safety system

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 汽车主动安全系统的选题背景和意义 1

1.2 本文内容与论文大纲 1

1.2.1 本文具体内容 1

1.2.2 论文大纲 2

第二章 方案设计与论证 3

2.1 方案的设计要求 3

2.2 主控系统 3

2.3 超声波模块的选取 3

2.4 电源模块方面 4

2.5 报警模块 4

2.6 小车驱动模块 4

第三章 硬件设计 5

3.1 总体设计 5

3.1.1 硬件的结构图解 5

3.1.2 元件清单 6

3.2 STC89C52RC单片机主控电路 6

3.2.1 单片机最小系统的简介 6

3.2.2单片机的主要特性和引脚功能 6

3.2.3 单片机的晶振电路 8

3.2.4 51单片机的复位电路 9

3.3 测距模块电路 10

3.3.1 HC-SR04的见解 10

3.3.2 HC-SR04的电路图 10

3.4 按键电路 10

3.5 报警模块 11

3.6 电机驱动模块 11

第四章 软件设计流程 12

4.1 软件设计流程图 12

4.2 超声波测距程序 13

4.2.1 触发IO并计算直到高电平返回的时间 13

4.2.2 计算距离 14

4.3 按键程序 14

4.4 主动控制程序 14

4.5 电机驱动控制程序 15

第五章 调试与仿真 16

5.1 系统的调试 16

5.2 软件的仿真 16

5.3 硬件电路的调试过程 17

5.4 设计的难点和反思 17

第六章 结束语 19

致 谢 20

参考文献 21

附 录 22

第一章 引言

1.1 汽车主动安全系统的选题背景和意义

进入20世纪80年代，汽车逐渐向着电子化、智能化方向发展，汽车原来单纯的机械操纵控制系统正在被迅速发展的电子技术取代。电子技术在汽车上的运用也使汽车安全得到了质的变化。汽车安全总体来说分为主动方面的安全和被动方面的安全。 主动方面的安全就是通过汽车本身的硬件搭配软件算法，使汽车在行驶过程中可以由汽车自己做出一些判断，例如做出警告提示，主动刹车，主动提速等，这样的汽车，在应对突发事件时有着更高的安全性，减少甚至避免车祸带来的损伤。被动方面的安全是指汽车在发生事故后做出的安全举动，例如安全气囊弹出，发动机下沉，自动关闭油路等。不难看出主动方面的安全才是未来汽车安全领域的核心所在，主动方面安全的好坏对于事故的严重性甚至是否发生事故都有着至关重要的影响。为预防车祸的发生，避免人员受到伤害，笔者的系统就是基于主动安全这一方面提出的。

人们在选购汽车的时候，安全指标成为越来越看重的因素。的确，如果一个汽车的安全达不到指标的话，这对人们构成了极大的安全隐患。由于驾驶员受到各种因素的影响，对环境的改变做出的反应总会产生错误或者延迟。所以，我们需要排除这一不确定因素带来的安全隐患。笔者采用非接触式超声波HC-SR04传感器，具有采样频率高，采集数据比较准确，而且受环境因素的影响不大，具有比较好的稳定性和准确性。在汽车安全领域，很多厂商都十分专注，往往投入了大量的研发经费用于提高汽车的安全系统。显而易见，汽车的安全问题是大家都十分重视的，所以一套安全的具备智能的控制系统就显得尤为重要了。

基于单片机的汽车主动安全系统的设计能够很好的利用学到的知识并把这些知识运用到实际中，解决实际中的问题，并且使该系统具有思想，在很大程度上实现了智能化发展。

1.2 本文内容与论文大纲

1.2.1 本文具体内容

1.本文的关键环节

（1）硬件设计：将硬件系统作为研究对象，获取相关信息，在此基础上开展硬件平台设计的相关工作。以protel 99 se制图软件为手段，完成相关制图工作。

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