趙亞鑫 劉奕

摘 要 本文設計一種基于STC89C52單片機預警功能的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有開關控制、外圍環(huán)境探測和內部預警等功能。該系統(tǒng)采用紅外避障傳感器對障礙與車體之間的距離進行準確測量，采用光照強度監(jiān)測組件有效改善系統(tǒng)對周圍環(huán)境的識別。

關鍵詞 紅外測距 STC89C52 單片機 光照強度檢測 聲光報警

中圖分類號：TP467.49文獻標識碼：A

0前言

隨著交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，夜間駕駛的車也越來越多。夜晚的光線昏暗會給駕駛員造成一定的困擾，統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，早上七點至九點、晚上五點到九點和凌晨一點至四點這幾個時段交通事故最多，且夜晚兩個時段都容易發(fā)生事故。由此可見，夜間比白天更容易發(fā)生交通事故，針對這一現(xiàn)象，我們設計一種車載式外圍及內部環(huán)境感知預警系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由外圍環(huán)境探測和內部預警兩部分組成。外圍環(huán)境探測系統(tǒng)采用紅外線探測外圍環(huán)境，內部預警系統(tǒng)則根據(jù)外圍探測的數(shù)據(jù)發(fā)出警報，以在光線昏暗時，提醒駕駛員前方存在障礙物。

1系統(tǒng)整體方案設計

該系統(tǒng)以STC89C52單片機為基礎，涉及開關控制，外圍環(huán)境探測系統(tǒng)和內部預警系統(tǒng)。原理結構圖如圖1所示。

開關控制由光敏電阻和STC89C52單片機組成。光敏電阻會對汽車外部環(huán)境的光線強度進行檢測，通過單片機的進一步處理后，如果汽車在光線昏暗路段行駛，便控制外圍環(huán)境探測系統(tǒng)開啟，反之，如果光線明亮，便會控制探測系統(tǒng)關閉。通過智能感應開啟和關閉外圍環(huán)境探測系統(tǒng)，可以減少不必要的損耗，且不會在正常駕駛情況下分散駕駛員的注意力。

2系統(tǒng)的硬件設計

2.1 STC89C52單片機

STC89C52單片機是一種功耗低、性能高的CMOS8位微控制器。單片機的最小系統(tǒng)電路基本組成包括基于51內核的微處理器單元、復位電路、JTAG調試接口、晶振電路、電源電路等。單片機使用經(jīng)典的MCS-51內核，在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，以此讓該車載外圍及內部環(huán)境感知預警系統(tǒng)的實效性以及靈活性獲得了進一步提升。

2.2紅外避障傳感器

紅外避障傳感器是外圍探測系統(tǒng)的重要組成部分，本系統(tǒng)使用的型號是E18-D80NK，這是一種集發(fā)射與接收于一體的光電傳感，檢測距離可以根據(jù)要求進行調節(jié)，工作環(huán)境溫度在-25℃～+55℃。當發(fā)射器發(fā)出的紅外線被障礙物表面阻擋后，紅外光會發(fā)生反射，反射光被光電管接收后進行解調，解調后的信號輸入至開發(fā)板就可進行物體檢測了。

2.3光敏電阻

光敏電阻具有光電導效應，對光線十分敏感，光照愈強，阻值就愈低，最低可降至1K 以下。其工作原理是基于內光電效應，即在半導體光敏材料兩端裝上電極引線，將其封裝在帶有透明窗的管殼里就構成光敏電阻。

2.4聲光報警功能

本系統(tǒng)的報警功能是基于發(fā)光二極管和蜂鳴器設計的，其電路圖如圖2所示。

系統(tǒng)處于正常狀態(tài)時，P1和P2端口輸出高電平，發(fā)光二極管不亮且蜂鳴器不發(fā)聲。當紅外測距結果小于預設值時，單片機將控制P1輸出低電平信號，發(fā)光二極管電路導通，進而發(fā)光二極管發(fā)光報警。同時將測距結果顯示在顯示屏上，直觀地反映障礙物距離。

3系統(tǒng)的軟件設計

該系統(tǒng)的核心編程系統(tǒng)是Keil，運用的語言是C語言。借助光與紅外傳感器系統(tǒng)對附近環(huán)境進行全面的檢測，把信息傳輸至單片機之中，讓單片機做進一步判斷，同時實施與之對應的指令。單片機核心系統(tǒng)main調配其他子系統(tǒng)，剩下的全部傳感器系統(tǒng)的信息判斷以及蜂鳴器報警和障礙物距離顯示等多項內容都編制到系統(tǒng)之內，以此為移植以及查閱提供更多的便利。

4結束語

該系統(tǒng)主要借助STC89C52單片機，設計一組可自動控制傳感器、顯示屏、喇叭等電子設備的系統(tǒng)。系統(tǒng)通過外界行駛條件，由光、紅外等傳感器與單片機對接，把光以及紅外等多項技術進行有機的結合，促使對外部環(huán)境進行檢測的目的得以實現(xiàn)，把障礙物距離信息呈現(xiàn)在顯示屏上，經(jīng)系統(tǒng)綜合處理，智能控制障礙物提示系統(tǒng)，最終實現(xiàn)駕駛安全。

基金項目：項目名稱：車載外圍及內部環(huán)境感知預警系統(tǒng)的設計（編號：cx2018058）。

作者簡介：趙亞鑫（1998.03-），女，漢族，四川德陽人，本科在讀，四川輕化工大學，研究方向：紅外測距。

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