基于單片機的智能泊車系統設計

摘要：一個有效的智能泊車系統，不僅能幫助駕駛者快速、安全地完成泊車操作，從而減輕駕駛員負擔，減少交通事故，而且能夠有效提高汽車的智能化程度，增加汽車的附加值，從而帶來巨大的經濟效益。使用AT89C52單片機作為小車的主控制器，在該控制器基礎上，添加了光電避障電路、測速電路、光源引導電路和電機驅動電路，從而實現了智能泊車系統設計。該系統結構簡單、成本低，并在實驗室中取得了預期的效果，能夠使小車進入指定的停車位。
關鍵詞：智能泊車；單片機；紅外光電傳感器；AT89C52

0 引言
隨著我國汽車數量逐年急劇增多，泊車位、停車場的數量卻跟不上其增長的步伐，越來越多的人為如何泊車而發愁。日益擁擠的泊車環境要求人們對汽車的泊車技術更加地嫻熟，這就更加重了人們工作之外的緊張情緒，降低了人們的生活質量。因此，如何解決泊車過程中的不便利，消除安全隱患，迅速、準確、安全地將汽車停靠到合適的位置，逐漸引起了人們的關注。

1 系統的工作原理及功能
智能泊車系統可分為控制部分和信號檢測部分。其中信號檢測部分包括障礙物檢測模塊，光源檢測模塊和速度檢測模塊；控制部分包括控制器模塊，電機控制模塊。智能泊車系統基本模塊方框圖如圖1所示。

系統工作原理如下：在小車啟動之后，通過霍爾傳感器A44E進行小車的速度檢測，對小車進行智能限速，小車行進過程中通過紅外光電傳感器避障，車庫系統發送光源指示信號，光敏三極管接收車庫指示信息，使小車到達指定車庫后，停車。
1．1 單片機最小系統設計
AT89C52是51系列單片機的一種，是一個低功耗，高性能，CMOS 8位單片機，片內含8 KB的可反復擦寫的FLASH只讀程序存儲器和256 B的隨機存取數據存儲器(RAM)，由ATMEL公司采用高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器和FLASH存儲單元，片內有ROM／EPROM，因此，這種芯片構成的最小系統簡單可靠，只要將單片機接上時鐘電路和復位電路即可。
1．2 避障電路設計
紅外光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠、體積小、安裝輕便等諸多特點，因此在工業自動化裝置和智能小車中獲得廣泛應用。本設計中采用的光電避障傳感器是HS0038B。紅外光電接收電路工作原理為：當接收到載波頻率為38 kHz的脈沖調制信號時，首先，HS0 038B內的紅外敏感元件將脈沖調制紅外光信號轉換成電信號，再由前置放大器和自動增益控制電路進行放大處理，然后通過帶通濾波器進行濾波，濾波后的信號由解調電路進行解調，最后由輸出電路進行反向放大并輸出低電平；未接收到載波信號時，電路則輸出高電平。紅外發射電路由555定時電路產生方波，對紅外發射管進行調制。
1．3 A44E測速電路設計
霍爾傳感器A44E在測速系統中的主要作用是車輪轉速采集。車輪每轉一周，磁鐵經過A44E一次，A44E的第3腳就輸出一個脈沖信號，脈沖信號的周期與電機的轉速有下列關系：
n=60／(PT) (1)
式中：n為電機轉速；P為電機轉一圈的脈沖數；T為輸出方波信號的周期。
脈沖信號作為單片機AT89C52的外中斷信號，從P3．2口輸入。