项目编号:mcubee-105

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老年代步车自动跟车控制系统设计

总字数:12000+

摘要

为了解决老年人驾驶老年代步车因反应过慢导致的出行安全问题,设计了一款基于单片机控制的老年代步车自动跟车控制系统。此系统采用STC89C52单片机作为控制核心,距离信息由超声波模块采集,阈值信息由独立按键模块设定然后一并发送给单片机,单片机对信号进行集中处理。自动模式下,单片机通过发出信号触发直流电机模块紧急制动;手动模式下,单片机则通过发出信号触发语音输出模块与蜂鸣器对驾驶人进行报警。实验结果表明,设计的老年代步车自动跟车控制系统能实现安全跟车行驶。

关键词老年代步车;自动跟车;单片机

Design of automatic following control system for elderly mobility vehicle

Abstract

In order to solve the travel safety problem caused by the slow reaction of the elderly driving the elderly mobility scooter, an automatic following control system of the elderly mobility scooter based on single-chip microcomputer was designed. This system uses STC89C52 single chip microcomputer as the control core, the distance information is collected by the ultrasonic module, the threshold information is set by the independent key module and then sent to the single chip microcomputer, the single chip microcomputer for centralized signal processing. In automatic mode, the MCU triggers the emergency braking of the DC motor module by sending out signals. In manual mode, the MCU triggers the voice output module and the buzzer to alarm the driver. The experimental results show that the designed automatic following control system can realize safe following.

Key words: elderly mobility scooter; Automatic car following; Single chip microcomputer

目  录

目  录

第一章 绪论

1.1 老年车自动跟车研究背景及其意义

1.2 研究现状

1.3 系统设计目标

第二章 整体方案设计

2.1 主要元器件方案选择

2.1.1 主控芯片方案选择

2.1.2 显示模块方案选择

2.2 系统方案设计

第三章硬件设计

3.1 中央控制模块

3.1.1 STC89C62单片机

3.1.2 晶振电路

3.1.3 复位电路

3.2 测距模块

3.3 测速模块

3.4 独立按键模块

3.5 显示模块

3.6 驱动模块

3.7 语音输出模块

3.8 报警模块

第四章 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主机主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.5 处理函数流程设计

第五章系统测试与结果分析

5.1 软件测试

5.1.1 仿真整体测试图

5.1.2 仿真运行测试

5.1.3 安全距离设置仿真

第六章 实物测试

6.1 实物制作

6.1.1 焊接整体实物图

6.2 功能测试

6.2.1 超声波测距功能

6.2.2 独立按键设置阈值功能

6.2.3 调速功能

6.2.4 报警功能

6.2.5 模式切换功能

结论

致谢

参考文献

第一章 绪论

1.1 老年车自动跟车研究背景及其意义

随着老年人口的逐渐增多,我国已经步入老龄化社会。为了解决老龄人的安全出行问题,公安部出台了一系列政策,决定将老年人体检的年龄延申至70岁,这说明我国未来将会有更多老年人拥有驾照,所以老年代步车会成为老年人出行的必需品[1] 。对于老年人来说,由于他们驾驶老年代步车不需要驾照而且缺乏系统的培训和学习,所以老年人在路上驾驶老年代步车是缺乏安全意识和交通规则的 [2][3],这是一个普遍的社会现象。通过一些研究表明年龄增加老年人的动作愈加迟缓,操作时间延长,操作能力下降,同时会反馈给老年人的是一种心理紧张的负面效应[4]

从以上现行的自动跟车控制系统来看,它不能根据不同的路况信息实时改变跟车距离,而且跟车系统不灵活不利于老年人驾驶。为了解决这类问题,设计一款可以两种模式切换来达到既可以系统控制也可以人为操作和手动阈值输入的老年代步车自动跟车控制系统是由实际意义的[9]

1.2 研究现状

吴学易在“基于MK60DN512单片机的汽车跟车预警系统设计”中的系统将采集到的距离信号和速度信号传递给单片机,单片机进行处理分析后通过蜂鸣器和不同颜色的 LED 灯给予驾驶员相应的提示和预警,通过三位开关可以在晴天、雨天和雪天三种模式下进行选择[5]。然而这个系统的缺陷在于只有三种模式可以选择而不能根据不同的路况信息来设置不同的距离,而且没有紧急制动措施,所以此系统不适用于老年代步车[6]。马林峰等人在“工程车低速自动跟车系统研究”中的系统采用的是前车人工驾驶,自带的传感器记录前车的驾驶操作,这些信息作为主信号,实时发送给后车,后车接收储存,延迟一段时间后通过控制机构操作后车运动。采用在工程车中既能保证驾驶准确性与可靠性,又能大幅减少劳动强度。但是此系统必须指定前车为固定跟车对象,使车辆不能按照自己的路线正常行驶[7]。李亚兰在“基于超声波测距的模拟自动跟车系统设计”中的自动跟车系统采用的是超声波测距,MCU产生指令通过PWM调速系统对电机进行调速,从而达到自动跟车的目的。此系统只能受到系统控制不能人为干预后车的控制系统,使用时对于老年人不灵活也不安全[8]

1.3系统设计目标

为了解决老年人驾驶老年代步车安全出行的问题,设计一个老年代步车自动跟车控制系统,这个系统实现的功能具体如下。

(1)实现能够实时测量出老年代步车与前车之前的距离[10]

(2)实现自动模式与手动模式的自由切换。

(3)实现当距离在安全距离之外的时候,绿色的LED灯亮,语音不播报;当距离在安全距离与危险距离之间时,黄色的LED灯亮,语音重复播报“请注意减速”;当距离在危险范围以内时,手动模式下,红色的LED灯亮,语音重复播报“危险,请刹车”,自动模式下,红色的LED 灯亮,蜂鸣器响[11]

(4)系统在自动模式下,当距离在危险范围内时,直流电机停止运转。

(5)系统中每次能够手动输入安全距离与危险距离的值。

(6)当距离在危险距离以外时,老年驾驶人可通过自己的判断进行速度的调节。

(7)蓄电池直流供电[12]

……………..本设计说明书是配套实物和仿真的,完整的设计参考书请购买后下载,购买过程遇到任何问题请联系客服进行咨询。本资料是一次性商品,不支持退货,感谢您对单片机俱乐部的支持……………..

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