基于单片机的智能车载安全系统设计
基于51单片机设计的智能车载安全系统
2021年 / 第1期 物联网技术智能处理与应用Intelligent Processing and Application790 引 言有数据显示，截至2019年6月，我国机动车保有量[1]达3.4亿辆、汽车2.5亿辆已达3.4亿辆。
伴随着人均汽车保有量的增加，人们在享用汽车带来的便捷的同时安全问题也不容忽视。
夜间行车时，人们常对夜间远光灯使用不当的车辆不胜其烦，智能远光灯应对系统可对过度强光做出反应，自动翻转汽车护目遮阳板，以减弱强光对驾驶者的驾驶干扰。
炎炎夏日，不少司机朋友常常会在车内开空调睡觉，但是由汽车的密封性以及开空调过程中产生的一氧化碳造成车内人员窒息甚至死亡的新闻屡见不鲜。
该CO 预防系统会随汽车内空调装置开启，时刻检测车内CO 浓度值，在将达到人体所承受最大度CO 浓度达292.5 mg/m 3（235 ppm ）时[2]，进行报警提醒车内人员，对车内进行马达自动换气操作。
家长遗留在车内的孩子问题早已成为社会热点，严重时可造成不必要的过失甚至死亡。
当汽车熄火四门紧闭时，车内人员遗留检测系统开启，通过红外传感器感应达到监测车内是否有人员遗留，若有则通过GSM 通信模块发送位置短信至车主，进而采取营救措施。
行车途中，难免遇到想不到的意外情况，这时可通过该系统的SOS 一键求救功能发送短信至紧急联系人进行求救。
综上所述智能车载安全系统的设计符合市场安全需求，具有较强的实用价值和市场前景。
1 系统硬件电路设计1.1 系统结构1.1.1 智能远光灯应对系统结构根据功能要求，智能远光灯应对系统由单片机、光敏电阻传感器模块和步进电机电路构成。
系统结构如图1所示。
图1 智能远光灯应对系统结构1.1.2 CO 预防系统结构根据功能要求，CO 预防系统由单片机、CO 传感器模块、马达自动换气装置电路和蜂鸣器警报提示电路构成，如图2所示。
1.1.3 车内人员遗留检测系统结构根据功能要求，车内人员遗留检测系统由单片机、红外线感应模块和GSM 通信模块构成，系统结构如图3所示。
基于单片机的车辆安全预警系统设计
基于单片机的车辆安全预警系统设计发布时间：2023-01-15T09:15:11.933Z 来源：《科学与技术》2022年第8月第16期作者：那家瑶[导读] 近年来，汽车已经成为了大多数人出行的必备方式，而人们对汽车的预警系统也越来越重视。
本次设计介绍了一种基于单片机的车辆安全预警系统，预防由于车速过快或车距过近引发的交通事故，系统具有危险预警、自动减速的功能，可大大降低事故率, 提高汽车驾驶的安全性。
那家瑶（辽宁师范大学海华学院公共教学部：辽宁庄河：116400）摘要：近年来，汽车已经成为了大多数人出行的必备方式，而人们对汽车的预警系统也越来越重视。
本次设计介绍了一种基于单片机的车辆安全预警系统，预防由于车速过快或车距过近引发的交通事故，系统具有危险预警、自动减速的功能，可大大降低事故率, 提高汽车驾驶的安全性。
此系统以单片机作为核心，由超声波发射电路、接收电路、温度测量电路、显示报警电路等组成。
每个模块与单片机相连有单片机统一发出指令协调工作。
相关部分在系统的硬件设计部分给出了系统构成、电路原理及程序设计。
软件部分主要包括系统的主程序，超声波发送子程序及定时中断子程序、测温子程序、距离计算子程序、显示子程序、报警子程序等。
软件部分给出了主要的流程图和主要的程序编写。
关键词：单片机；超声波测距；报警显示；温度补偿第1章绪论1.1 课题研究背景及意义随着出行方式的日益便捷，汽车数量的不断增多，提高交通安全也逐渐成为社会所关注的重点话题。
如何更好的提高交通安全，现如今，许多汽车制造商正尽一切努力保护司机和乘客的安全，比如采用安全气囊保护或者安全带保护等等，但这些只是被动的防御安全事故，不能完全保证在事故来临时这些被动防御能有及时有效的保证司机和乘客的安全。
相比来说，预防事故比防御事故更可靠。
因此，车辆安全预警系统设计是极为重要的。
本设计是一种基于单片机的车辆安全预警系统，对于因司机看手机、聊天等外界干扰导致的车祸，针对性开发了一种基于单片机的车辆安全预警系统，预防由于车速过快或车距过近的安全事故，具有较强的实际应用意义。
基于STM32智能小车避障系统的设计
基于STM32智能小车避障系统的设计一、本文概述随着科技的进步和智能化的发展，智能小车作为一种集成了机械、电子、计算机等多学科知识的移动机器人，逐渐进入人们的日常生活。
智能小车的应用场景广泛，包括智能家居、自动导航、工业巡检等。
然而，智能小车在复杂多变的环境中自主导航时，如何有效地避开障碍物成为了一个关键问题。
因此，本文旨在设计一种基于STM32微控制器的智能小车避障系统，以提高小车的自主导航能力和安全性。
本文将首先介绍智能小车避障系统的研究背景和意义，阐述避障系统在智能小车中的重要作用。
接着，将详细分析现有的避障技术及其优缺点，为后续的系统设计提供理论基础。
在此基础上，本文将提出一种基于STM32微控制器的避障系统设计方案，包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计将介绍小车的硬件组成、传感器选择及电路连接等；软件设计则重点阐述避障算法的实现和程序编写。
通过本文的研究，期望能够设计出一套高效、稳定的智能小车避障系统，提高小车的自主导航能力和避障性能，为智能小车在实际应用中的推广提供有力支持。
本文的研究成果也可为相关领域的研究人员提供有价值的参考和借鉴。
二、系统总体设计基于STM32的智能小车避障系统设计的总体目标是构建一个能够自主导航、实时感知环境并有效避障的智能小车。
系统主要由STM32微控制器、超声波距离传感器、电机驱动模块、电源管理模块、无线通信模块以及相应的控制算法构成。
系统的硬件设计以STM32微控制器为核心，通过其强大的处理能力和丰富的外设接口实现对超声波距离传感器的数据采集、电机驱动模块的控制以及无线通信模块的数据传输。
超声波距离传感器用于实时测量小车与前方障碍物的距离，为避障决策提供数据支持。
电机驱动模块则负责根据控制算法的输出控制小车的运动状态，包括前进、后退、左转、右转等。
系统的软件设计主要包括控制算法的设计和编程实现。
控制算法的核心是避障策略，根据超声波距离传感器测得的距离数据，通过算法计算得出小车的运动方向和速度，从而实现避障功能。
基于Stm32的智能汽车安全保护系统的研究与设计
基于Stm32的智能汽车安全保护系统的研究与设计作者：罗亚欧乔应来源：《无线互联科技》2021年第14期摘要：低碳、环保是国家经济发展的基本要求，使用信息化、智能化的物联网技术对车辆进行合理管理与调度是提高运输效率、优化运输体系、降低碳排放的有效途径之一。
文章提出了“车联网+移动互联”的架构，并基于云平台开发了车辆安全保护系统，车辆安全监控管理云平台通过技术手段，方便简易地对设备检修质量和上线作业安全进行有效的监控。
关键词：车辆安全;监控系统;云平台;系统大户人家0 引言车辆安全监控管理云平台是利用云技术为车辆系统提供安全监控的管理平台，车辆安全监控管理云平台可对安防、关键作业点、作业场安全、设备安全等进行实时监控，有利于强化现场管理，是车辆安全风险管理的组成部分。
车辆安全监控管理云平台的监控系统操作、控制和管理以站段为主，强调数据信息共享整合，管理人员在一台终端上就可以看到不同系统数据，包含既有驻地及异地车间安防视频监控、生产过程关键环节监控、作业现场安全监控、设备安全监控等[1]。
1 系统组成车辆安全管理平台采用云服务的方式，使用的技术是软件服务（SaaS技术），因而其业务主要采用软件管理的方式实现。
根据物流企业的业务需求，系统应能提供车辆调度、安全监控、安全管理、运营管理、车辆服务等[2]。
（1）车辆安全监控对驾驶员的驾驶行为、驾驶习惯进行记录，并通过云平台分析、监控这些信息，实时对驾驶员危险驾驶行为进行告警，驾驶员的驾驶行为数据是通过车辆辅助驾驶智能终端（ADAS）采集的。
（2）安全管理功能涵盖了车辆行驶前、中、后的整个周期，能向驾驶员和调度员提供车辆安全的管理信息。
在这些信息中，驾驶员需要干预初始检查、每日检查、皮卡检查，并在驾驶时配合调度员的安全调度指示。
调度员需要开始检查，定期检查，并根据平台警报警告司机不良行为和危险驾驶行为。
（3）运营管理功能包含了车辆的运营证照管理、业务管理和事故处理。
基于单片机智能汽车监测系统的设计(有实物)简版(优秀)
基于单片机智能汽车监测系统的设计目录摘要Abstract第1章前言 (1)第2章系统总体设计思路 (2)2.1系统简介 (2)2.2系统总体设计构图 (2)第3章系统方案选择与论证 (3)3.1方案的选择 (3)3.2系统总体方案的确定 (4)第4章系统硬件电路模块设计 (6)4.1单片机最小系统的设计 (6)4.2霍尔传感器电路设计 (8)4.3超声波传感器电路的设计 (9)4.4显示电路的设计 (10)4.5语音报警电路的设计 (12)4.6温度传感器电路的设计 (13)4.7电源电路的设计 (13)4.8系统原理图 (14)第5章系统软件设计 (15)5.1系统软件设计思路 (15)5.2系统软件设计流程图 (15)5.3测速模块设计程序 (16)5.4超声波测距模块设计程序 (18)5.5测温模块设计程序 (20)第6章系统调试 (23)6.1调试方案 (23)6.2调试仪器 (23)6.3调试数据 (23)6.4调试分析 (24)6.5调试结论 (24)6.6实物展示 (25)第7章结束语 (26)参考文献答谢辞第1章前言如今社会经济的发展，使公路交通运输量日益增大，加之汽车的增加，导致交通状况变得严重，交通事故也在时刻发生。
为此，汽车安全监测装置的研制非常重要。
如今的汽车不但提供了给人们不同的品味，而且汽车的行驶速也越来越快。
在很多的交通事故中，都是因为驾驶人员的超速应发了严重的后果，交通部门也在道路上设置了不同的限速装置以及标示牌，但这并不能完全限制住超速，真正要把事故率降至最低还是要靠每位驾驶人员时刻有这种限速的意识，这就需要能够在超速或者在前后车距离较近的时候不断地提醒我们达到安全的状态。
目前驾驶人员的安全而设计监测系统在一些发达国家取得了很多的成果，并且大规模的使用。
在每辆汽车上面安装这样的监测系统，能够保证行驶过程当中安全。
第2章系统总体设计思路2.1 系统简介2.1.1 设计目的设计并制作智能汽车监测系统，使之能够实现汽车速度、前后车距、车内温度的监测以及超速的情况下语音报警功能。
基于单片机的汽车智能报警系统
基于单片机的汽车防碰撞报警系统设计随着社会经济的不断进步和高科技的飞速发展，在日常工作和生活中，汽车已成为人们理想的交通工具。
汽车在带给人们方便的同时，也使得交通事故频繁发生，并由此造成了人员伤亡及经济财产的损失，因此汽车驾驶的安全性已经成为人们关注的焦点。
汽车的碰撞安全技术是汽车安全技术中最难也是最核心的部分，对公路交通事故的分析表明，80％以上的车祸是由于驾驶员反应不及引起，超过65％的车辆相撞属于追尾相撞，其余则属于侧面相撞。
为了减少汽车事故的发生，给拥有汽车的用户提供安全感，研制一种简单可靠，使用方使，能自动检测距离，发现汽车距离障碍物小于安全距离时给驾驶员发出报警提醒的安全系统具有实际意义。
由于超声波检测具有快速准确性等优点，因此，本设计采用超声波检测芯片来实现碰撞预警功能。
1 汽车防碰撞报警器硬件设计根据产品性价比和实际需要，选用中易电测研究所研制的智能化超声波测距集成电路芯片SB5027，它采用CMOS制造工艺，片内具有比较器，标准40 kHz超声波发生器以及回波响应脉冲接收器，集有动态数码显示信息输出、操作键盘、数据存储、参数设定等功能。
将SB5027用作距离检测时有以下特点：动态数码跟踪显示；可以对距离上限、中限、下限值等参数设定；可以对距离、时间、定时等报警允许参数设置；最大量程及最小分辨率均由用户设置；支持增值测距功能。
系统硬件结构设计如图1所示。
系统由超声波发射电路、超声波接收电路、键盘显示电路、核心功能芯片，辅助电路(复位电路和晶振电路)及报警电路等组成。
1．1 超声波测距原理超声波测距的基本原理同声纳回声定位法的原理基本相同。
超声波发生器不断的发出40 kHz超声波，遇到障碍物反射回反射波，超声波接收器接收到反射波信号，并将其转变为电讯号。
测出发射出去的发射波与收到的反射波的时间差T，即可求出距离：S＝(1／2)CT式中：C为超声波音速，又：式中：y为气体的绝热体积系数(空气为1．4)；p为气体的气压(海平面为1．013×106Pa)；钆为气体的密度(空气为1．29 kg／m3)。
基于单片机的智能汽车驾驶安全辅助系统的建设
致力于打造高品质文档基于单片机的智能汽车驾驶安全辅助系统的建设1 简介随着经济的快结束语本作品针对当前驾驶员驾驶汽车的一些安全隐患来特意开发的一套驾驶安全辅助系统，可以实时监测车内的CO、CO2的含量、驾驶员是否酒驾、是否遗留贵重物品在车内等，并通过语音以及手环等模块实时提醒驾驶员，让驾驶员更加安心驾驶，在一定程度上可以减少交通事故的发生。
2 系统总体结构2.1 系统总体结构本系统由单片机中控模块结束语本作品针对当前驾驶员驾驶汽车的一些安全隐患来特意开发的一套驾驶安全辅助系统，可以实时监测车内的CO、CO2的含量、驾驶员是否酒驾、是否遗留贵重物品在车内等，并通过语音以及手环等模块实时提醒驾驶员，让驾驶员更加安心驾驶，在一定程度上可以减少交通事故的发生。
动，达到提醒的效果。
2.2 系统硬件电路设计本设计采用的是一种基于结束语本作品针对当前驾驶员驾驶汽车的一些安全隐患来特意开发的一套驾驶安全辅助系统，可以实时监测车内的CO、CO2的含量、驾驶员是否酒驾、是否遗留贵重物品在车内等，并通过语音以及手环等模块实时提醒驾驶员，让驾驶员更加安心驾驶，在一定程度上可以减少交通事故的发生酒醒指令。
3 程序设计3.1 程序功能描述(1)实现AD1115 模数转换功能(2)实现读取酒精传感器模拟量/数字量功能(3)实现读取一氧化碳传感器模拟量/数字量功能(4)实现读取二氧化碳传感器模拟量/数字量功能(5)实现语音提醒功能(6)实现手环震动效果功能(7)蓝牙无线通信功能4 结束语本作品针对当前驾驶员结束语本作品针对当前驾驶员驾驶汽车的一些安全隐患来特意开发的一套驾驶安全辅助系统，可以实时监测车内的CO、CO2的含量、驾驶员是否酒驾、是否遗留贵重物品在车内等，并通过语音以及手环等模块实时提醒驾驶员，让驾驶员更加安心驾驶，在一定程度上可以减少交通事故的发生。
少交通事故的发生。
基于HCS12X单片机的多传感器智能车控制系统设计
科教 前 哨
科 技 视 界
２１年 ０ 月第 ０ 期 ０２ １ ３
基于 ＨＣ １Ｘ单片机的多传感器 Ｓ２ 智能车控制系统设计
韩 以伦 王斌龙 温学雷 山东 青岛 ２６ １ ） ６ ５ ０ （ 山东科技大学机械 电子工程学院
【 要】 摘 本文基于飞思卡 尔Ｈ Ｓ ２ Ｃ １Ｘ控制单元 ， 利用多传感器的信 息融合技术设计了一款可以 自主循
迹行 驶 的智 能车 。 系统 主要 融合 了 Ｇ Ｓ 视 觉传 感 器 ， Ｐ， 激光 雷达 传感 器对 智 能车进 行定位 及轨 迹控 制 。 该控 制
系统在安全性 ， 可靠性 ， 易操作性等方面都进行 了综合的优化。 实验表明： 该智能车可以按照设计路径 自 主行
驶。
【 关键词】 智能车 ； Ｃ １Ｘ单片机 ； Ｈ Ｓ２ 视觉传感器
Ｍ ｕ ｔ ｓ ｎ ｏ ｍ ｂ ｎ ｔ ｎ Ｉ ｔｌ ｇ ｎ ｈｃｅＣｏ ｔ ｏ ｙ ｔｍ ＇ Ｄｅ ｎ Ｂａ ｅ ｎ ＨＣＳ１ Ｘ ｌ － ｅ ｓ ｒ Ｃｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｅｌ ｅ ｔＶｅ ｉｌ ｎ ｒ ｌ ｓｅ ｓ ｉ ｏ ｉ Ｓ ｉｇ ｓｄ ｏ ２ ＨＡＮ － ｕ Ｗ ＡＮＧ ｎ ｌｎ Ｗ ＥＮ ｅ ｌｉ Ｙｉ ｌ ｎ Ｂｉ－ ｏ ｇ Ｘｕ － ｅ
ｓｆｔ，ｒｌ ｂｌ ｙ ａ ｄ ｈ ｎ ｌａ ｉ ｔ． ｈ ｘ ｅｉ ｎ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｒ ｖ ｈ ｃｅ ｃ ｎ ｄｉｉｇ ｉ ｈ ｅ ｉｎ ｄ ａｅｙ ｅｉ ｉ ｔ ｎ ａ ｄｅ ｂｌ ｙ Ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｓ ｏ ｄ ｔａ ｈ ｍａ ｔ ｅ ｉｌ ａ ｒｖｎ ｎ ｔｅ ｄ ｓｇ ｅ ａ ｉ ｉ
ｓ ｎ ｏ ｏ ｉａｉｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ｅｕ ｅ ｎ ｔｉ ｃ ｎｒｌｓｓｅ Ｔ ｉ ｙｔｍ ａ ｏ ｔｏ ｅ ｉｌ ｏ ｉｏ ｎ ｖ ｅ ｓ ｒｃ ｍｂ ｎ ｔ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙｂ ｓｄ ｉ ｈｓ ｏ ｔ ｙ ｔｍ． ｈｓｓ ｓ ｏ ｏ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎｒｌｖ ｈｃｅＳｐ ｓｔ ｎ ａ ｄ Ｎａ — ｉ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于单片机的智能车载安全系统设计
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。
标签：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.。