摘 要：在我國(guó)電動(dòng)自行車(chē)的事故比率在非機(jī)動(dòng)車(chē)輛中一直居高不下，為改善駕駛者在行車(chē)時(shí)與行人車(chē)輛碰撞的情況，本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)STC89C52控制的原理，提出獨(dú)立于電動(dòng)車(chē)并應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)的技術(shù)，在其行駛狀態(tài)下檢測(cè)前方障礙物并自動(dòng)斷電。本設(shè)計(jì)能減低電動(dòng)車(chē)事故的發(fā)生率，增強(qiáng)電動(dòng)車(chē)駕駛的安全性。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)自行車(chē) 單片機(jī)STC89C52 報(bào)警斷電

中圖分類(lèi)號(hào)：TP368.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（c）-0038-02

隨著電動(dòng)自行車(chē)的逐漸普及，其事故的發(fā)生率也逐漸提高，由于體積小、行駛穩(wěn)定性差、安全設(shè)施少，電動(dòng)自行車(chē)成為了一種安全性能較低的交通工具。根據(jù)相關(guān)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)，2004年成都市電動(dòng)自行車(chē)事故率17.9%，基本與其流量比相當(dāng)[1]。電動(dòng)自行車(chē)成為了非機(jī)動(dòng)車(chē)輛的事故主要車(chē)輛，究其原因是駕駛者在駕駛過(guò)程中，對(duì)前方突然出現(xiàn)的障礙物的反映過(guò)慢，對(duì)行人與突然出現(xiàn)的車(chē)輛剎車(chē)不及時(shí)導(dǎo)致。本設(shè)計(jì)以電動(dòng)車(chē)在正常行駛狀態(tài)下，以超聲波傳感器與測(cè)速傳感器檢測(cè)為主，在單片機(jī)的控制作用下，對(duì)前方規(guī)定距離內(nèi)障礙物進(jìn)行檢測(cè)，一旦檢測(cè)到障礙物就會(huì)通過(guò)繼電器切斷電動(dòng)自行車(chē)主控系統(tǒng)的電源，并發(fā)出警報(bào)使駕駛者判斷并剎車(chē)。

1 系統(tǒng)整體功能設(shè)計(jì)

在整體功能設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)采用STC89

C52單片機(jī)為控制芯片，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，超聲波傳感器開(kāi)啟距離測(cè)量功能，測(cè)速傳感器開(kāi)始測(cè)速；當(dāng)檢測(cè)到前方障礙物距離小于5 m時(shí)，傳給單片機(jī)一個(gè)電平信號(hào)并監(jiān)測(cè)速度，如速度大于10 km/h，則紅色LED點(diǎn)亮，蜂鳴器報(bào)警，繼電器斷開(kāi)；速度減小后，紅色LED熄滅，蜂鳴器不在響，繼電器重新閉合。

在整體設(shè)計(jì)中，對(duì)系統(tǒng)的速度觸發(fā)設(shè)定為10 km/h，基于國(guó)家對(duì)電動(dòng)自行車(chē)的最高時(shí)速設(shè)定為20 km/h[2]。為保證設(shè)計(jì)在實(shí)際上的應(yīng)用，設(shè)定為最高時(shí)速的一半，及設(shè)定速度為10 km/h（圖1）。

2 電動(dòng)自行車(chē)安全剎車(chē)距離的設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不再類(lèi)述，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，在電動(dòng)自行車(chē)的負(fù)重狀態(tài)下，雨天行駛的剎車(chē)距離最長(zhǎng)，為5.25 m，除去實(shí)驗(yàn)中的誤差許可值，設(shè)計(jì)設(shè)定超聲波測(cè)距模塊的檢測(cè)距離為5 m為宜。

3 硬件結(jié)構(gòu)電路設(shè)計(jì)

這個(gè)設(shè)計(jì)主要由電源，單片機(jī)STC89

C52，超聲波測(cè)距模塊，測(cè)速器，LCD1602顯示屏，報(bào)警器，繼電器開(kāi)關(guān)構(gòu)成。

電源模塊。為了符合廉價(jià)節(jié)省的原則，設(shè)計(jì)使用電動(dòng)車(chē)本身的12 V單個(gè)蓄電池為電源，經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器件7805將電壓穩(wěn)壓到5 V，支持整個(gè)設(shè)計(jì)的動(dòng)力需要。

4 軟件設(shè)計(jì)

在軟件設(shè)計(jì)上，主要包括對(duì)超聲波測(cè)距模塊所需的40 kHz的方波信號(hào)的發(fā)出，對(duì)測(cè)距模塊所測(cè)距離與測(cè)速模塊所測(cè)速度達(dá)到規(guī)定值的數(shù)據(jù)處理，對(duì)報(bào)警器和繼電器的觸發(fā)，其主程序流程圖如圖2所示。

5 結(jié)論

本設(shè)計(jì)以單片機(jī)STC89C52為核心控制系統(tǒng)，結(jié)合超聲波測(cè)距模塊與測(cè)速模塊，觸發(fā)報(bào)警器和繼電器開(kāi)關(guān)。實(shí)現(xiàn)行駛過(guò)程中檢測(cè)障礙物并發(fā)出警報(bào)且切斷電動(dòng)自行車(chē)主控系統(tǒng)電源的目的。本設(shè)計(jì)獨(dú)立于電動(dòng)自行車(chē)，安裝簡(jiǎn)易，價(jià)格低廉，且可改進(jìn)性高，可安裝于任何電動(dòng)自行車(chē)。但是，由于電動(dòng)自行車(chē)品種復(fù)雜，如投入工業(yè)生產(chǎn)，需結(jié)合電動(dòng)車(chē)具體情況設(shè)計(jì)，因此，如何進(jìn)一步改進(jìn)并規(guī)范化于整個(gè)電動(dòng)自行車(chē)行業(yè)，是需要更深入研究的課題。

參考文獻(xiàn)

[1]馬國(guó)忠.電動(dòng)自行車(chē)安全特性分析[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，16（4）；48-52.

[2]中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).電動(dòng)自行車(chē)通用技術(shù)條件（DB）.1999：1-3.

[3]上海創(chuàng)信市場(chǎng)調(diào)查有限公司.全國(guó)在用電動(dòng)自行車(chē)調(diào)研報(bào)告（DB）.2010：3-5.

[4]葉震濤.電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)解讀[J].監(jiān)督與選擇，2008（6）：25-26.

[5]李飛.超聲波測(cè)距模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)，2011，1：15-18.

[6]劉鳳然.基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)[J].信號(hào)與處理，2001（5）：29-32.