基于ATmega8L的新型防汽車追尾安全裝置設計
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2.3 霍爾車速傳感器
霍爾車速傳感器由8級磁鋼、UGN-3030T型霍爾開關傳感器、LM2917及放大電路組成，如圖4所示。
圖4中，汽車傳動部分帶動8級磁鋼旋轉，由于磁場變化使得8級磁鋼每轉一圈霍爾傳感器便產生8個脈沖信號，經(jīng)放大器處理輸出到頻率/電壓轉換器LM2917，由單片機的A/D轉換器根據(jù)LM2917輸出電壓測量當前汽車時速。
2.4 激光雷達測距
測距方法主要有超聲波、激光雷達、連續(xù)波雷達等，基于成本和設計需求考慮，激光雷達測距是最佳選擇。激光雷達測距有連續(xù)波和脈沖波兩種方式，本設計使用脈沖波方式。安全裝置發(fā)出脈沖狀的紅外激光束照射前方，并利用汽車后部可反光部件(以汽車號碼牌為主)的反射光，通過受光裝置檢測反射光，單片機根據(jù)時間差計算出其距離。
該部分電路由發(fā)光部、受光部、信號調理電路等組成，最終輸出信號由系統(tǒng)單片機處理。由于激光雷達發(fā)射光束集中，采用單一發(fā)射方式無法有效檢測前方一定距離，故在汽車前方安裝3個激光雷達測距模塊，如果其中一個模塊檢測到的距離小于該時刻最小允許距離，安全裝置將報警，即能夠及時檢測到插入車流的車輛并警報，如圖5所示。
2.5 LED剎車燈
該設計中，剎車燈由發(fā)光二極管陣列組成，發(fā)光二極管選用Evedight公司生產的1 W高亮度LED，其響應時間為納秒級，而普通車燈的熱啟動時間約250 ms。假設汽車時速為90 km/h(即25 m/s)，通過計算可得反應迅速的LED剎車燈可提早約6 m距離發(fā)出剎車警告，從而有效避免汽車追尾。將LED放置成內、中、外三圈形狀。當單片機根據(jù)加速度傳感器的輸入信號得到加速度值超過設定的閾值后，單片機輸出信號經(jīng)ULN2003驅動繼電器動作，LED剎車燈響應后由內一中一外一內循環(huán)點亮，由于其亮度高、響應快。在實際使用中效果良好。另外，該部分電路需與汽車剎車裝置聯(lián)動，以確保準確輸出剎車信號。
2.6 液晶顯示
該設計采用并行128x64液晶屏，雖然占用較多的I/O端口，但并行傳輸便于編寫驅動程序，如果系統(tǒng)單片機不能提供足夠的I/O端口，可選擇串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊壕э@示屏。另外，為了讓司機能夠更方便地看到設計系統(tǒng)所測得的數(shù)據(jù)，應將顯示設備放置于司機主控臺視線合理位置。
3 系統(tǒng)軟件設計
控制部分由ATmega8L控制完成，主要功能為：計算本車速度、車間距離，測定加速度，并通過LCD實時顯示;實際車間距離和安全車間距離的比較發(fā)出報警聲或報警燈閃爍;剎車時的加速度與設定閾值相比，決定是否點亮LED剎車燈，系統(tǒng)軟件設計流程如圖6所示。 加速度計相關文章:加速度計原理
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