基于CPLD的高速超聲車距報警器設計

摘要：本文給出了一個基于CPLD高速超聲車距報警器系統設計。

關鍵詞：車距報警器；CPLD；雙口RAM

引言

    為減少汽車碰撞事故的發生，汽車碰撞技術在近年發展很快。汽車避撞技術首先需要解決的問題是汽車之間的安全距離，當汽車與汽車之間的距離小于安全距離時，就應該能夠自動報警。本文給出了高速防撞器的核心部分：車距報警器的設計方法。筆者設計了一款安裝于車前／車尾的便攜式系統，能在汽車停車、倒車以及行使過程中自動監控汽車與其它汽車、人和障礙物之間的距離，如果距離小于規定的安全距離（一般為兩米左右）則報警，防止惡性事故的發生。

    其原理是不斷監控利用超聲波距離傳感器得到的距離信息，遇到“危險信號”（距離過小）則報警。但是，由于汽車在行使過程中一般速度較高，同時某些用途的汽車的駕駛環境決定了其交通環境具有突發性、意外性的特點。因此，距離報警器必須具有實時、準確的特點，這對該系統的實時性要求非常高。系統原理框圖如圖1所示。

圖1  系統原理框圖

系統功能

    系統的功能框圖主要有兩個子系統組成：信號采集子系統和監控子系統，如圖2所示。其中，信號采集子系統用于實現高速距離信號的采集，核心器件包括一片CPLD和一個和超聲測距傳感器相連的ADC。而監控子系統由51單片機最小系統組成，主要負責信號的預處理、判斷和驅動報警器。兩個子系統之間的通訊，由一片雙口RAM來完成。

圖2 系統組成框圖

兩個子系統的具體功能實現如下：

高速信號采集子系統