專利名稱：一種轎車防正面碰撞語音提示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽安全與語音提示裝置，特別涉及一種基于單片機的轎車防正面碰撞語音提示裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，轎車的保有量越來越多。轎車由于其離地間隙小，底盤低， 使其通過能力很差。由于行駛路面經(jīng)常會出現(xiàn)較低而又高于轎車底盤的障礙物和移動的物體、小孩，而駕駛員未能及時發(fā)現(xiàn)常常發(fā)生碰撞，造成交通事故，輕則，轎車保險杠損毀; 重則，致使被撞小孩的死亡。如果轎車與障礙物碰撞，則只會造成駕駛員經(jīng)濟上的損失；如果轎車與小孩碰撞，則給小孩家人帶來巨大的悲痛，而駕駛員不僅僅要承受經(jīng)濟上的巨大損失，可能還會面臨法律的制裁。通過轎車防正面碰撞語音提示裝置就可以及時提醒駕駛員前方存在障礙，使駕駛員及時停車或繞行，防止轎車與障礙物發(fā)生碰撞，從而減少交通事故，避免人身及財產(chǎn)的損失。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種基于單片機的轎車防正面碰撞語音提示裝置。 該裝置解決了由于駕駛員未能及時發(fā)現(xiàn)前方障礙而發(fā)生碰撞的問題，從而有效的避免了轎車正面碰撞的事故，即通過MC9S12XS128單片機來處理超聲波測距傳感器輸入的信息，如果距離達到設(shè)定值單片機就開始控制語音提示裝置工作，從而達到語音提醒駕駛員的目的。為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種基于單片機的轎車防正面碰撞語音提示裝置，包括汽車點火開關(guān)、儀表盤、超聲波測距傳感器和車速傳感器，其特征在于，還包括有依次連接的距離信號輸入單元、信息處理單元和語音提示單元；其中，距離信號輸入單元安裝在轎車前保險杠兩端，信息處理單元和語音提示單元直接安裝在儀表盤上，電源由蓄電池經(jīng)過點火開關(guān)降壓后給距離信號輸入單元、信息處理單元和語音提示單元進行供電。本實用新型還具有以下技術(shù)特點所述距離信號輸入單元采用兩個US-100超聲波測距模塊，其能實時監(jiān)測與前車距離，并發(fā)送給信息處理單元，以進行進一步的處理。所述信息處理單元采用Freescale公司生產(chǎn)MC9S12XS128單片機，其能實時接收距離信號輸入單元輸入的信息，并對這些信息進行快速準(zhǔn)確的處理，然后向語音提示單元輸出處理后的控制信號。所述語音提示單元采用北京芯聲展拓電子科技有限公司生產(chǎn)的PM5020語音芯片，其能實時的接收信息處理單元所輸出的處理后的控制信號，并通過驅(qū)動該裝置的喇叭發(fā)出相應(yīng)的語音提示。所述信息處理單元和語音提示單元可以安裝在儀表盤內(nèi)，駕駛員可以清楚地聽到語音提示信息。距離信號輸入單元可以安裝在轎車前保險杠兩端。本實用新型通過超聲波測距傳感器，實時監(jiān)測與前方障礙物的距離，并用語音提醒駕駛員，使駕駛員能夠清楚地知道與前方障礙物的準(zhǔn)確距離，及時停車或繞行，防止轎車與障礙物發(fā)生碰撞，從而減少交通事故，避免人身及財產(chǎn)的損失。本實用新型具有制作方便，電路簡單，成本低等特點。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的電路連接原理圖。圖3為本實用新型的工作流程圖。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的具體內(nèi)容作進一步詳細說明。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型的基于單片機的轎車防正面碰撞語音提示裝置，包括點火開關(guān)、儀表盤、超聲波測距傳感器和車速傳感器，還包括有距離信號輸入單元，信息處理單元和語音提示單元。其中距離信號輸入單元、語音提示單元分別和信息處理單元相連接。距離信號輸入單元采用US-100超聲波測距模塊可實現(xiàn)2cm 4. 5m的非接觸測距功能，精度可達O. 3cm，擁有2. 4 5. 5V的寬電壓輸入范圍，靜態(tài)功耗低于2mA，自帶溫度傳感器對測距結(jié)果進行校正，同時具有GPI0，串口等多種通信方式，內(nèi)帶看門狗，工作穩(wěn)定可
O信息處理單元中采用Freescale公司生產(chǎn)的16位MC9S12XS128單片機，提供豐富的指令系統(tǒng)，具有較強的數(shù)值運算和邏輯運算能力，128KB的內(nèi)部Flash程序存儲器，12KB 的RAM存儲器，4KB的EEPR0M，片上集成了串行通信接口、串行設(shè)備接口，USB接口、A/D轉(zhuǎn)換器、PWM和CAN等功能模塊。信息處理單元主要接收并處理距離信號輸入單元傳送的信息， 并向語音提示單元單元輸出控制信號。語音提示單元采用北京芯聲展拓電子科技有限公司生產(chǎn)的PM5020語音芯片，該芯片F(xiàn)LASHRAM結(jié)構(gòu)，可反復(fù)擦寫錄入，壽命在I萬次以上；電源電壓3-6V，靜態(tài)電流luA，工作電流50mA，直接驅(qū)動8歐姆O. 5瓦的喇叭；錄制的語音可多達128段共20秒；自帶八個輸入端口，九個輸出端口，功能均可由用戶自定義；配合編程軟件可以開發(fā)出并行、串性、智能型等多種控制模式；開發(fā)系統(tǒng)支持用戶對本組件在線編程(ISP)。信息處理單元和語音提示單元可以直接安裝在儀表盤上，距離信號輸入單元可安裝在轎車前保險杠兩端。參照圖2，裝置的供電由三端穩(wěn)壓集成電路LM7805將由蓄電池經(jīng)點火開關(guān)供電電壓降至為5V供系統(tǒng)使用。單片機MC9S12XS128的PT2 口接收車速傳感器信號，當(dāng)車速為零時語音系統(tǒng)不工作，當(dāng)車速不為零時語音系統(tǒng)才工作。US-100超聲波測距模塊U2的 Trig 口和Echo 口分別與單片機MC9S12XS128的PB5 口和PTO 口相連；US-100超聲波測距模塊U3的Trig 口和Echo 口分別與單片機MC9S12XS128的PB6 口和PTl 口相連。單片機 MC9S12XS128依次通過PB5 口和PB6 口發(fā)送至少IOus的高電平信號給兩個US-100超聲波測距模塊后，模塊自動發(fā)送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回，有信號返回，在單片機MC9S12XS128的PTO 口或PTl 口產(chǎn)生一高電平，高電平持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間，單片機MC9S12XS128測量出PTO 口或PTl 口接收高電平的時間，就可計算出測試距離測試距離=(高電平時間*聲速(340m/s))/2。PM5020語音芯片可以錄制128 段錄音，若需要控制播放128段中的任一段語音，可以通過Kl (數(shù)據(jù)端)，K2 (時鐘端)串行地輸入段號。時鐘上升沿時數(shù)據(jù)端有效，數(shù)據(jù)低有效位在前。所有語音段的地址為80H FHL 01為忙信號端，高電位時，語音播放，播放結(jié)束時PM5020的忙信號拉低。PM5020語音芯片的 K1、K2、01 口與 MC9S12XS128 的 PA2、PA1、PA0 口相連。PM5020 語音芯片通過 SPl 口控制三極管8050來控制8歐0. 5瓦喇叭工作。參照圖3，本實用新型的基于單片機的重型卡車語音提裝置工作流程如下所示 點火開關(guān)接通，單片機上電復(fù)位，程序初始化，開始檢測車速輸入的信號，當(dāng)車速不為零是才啟動測距裝置工作，否則測距裝置不工作，兩個超聲波傳感器工作時，取計算得到距離較近的一個為測得距離，測得距離為4m時，進行語音提醒“距離障礙物4m”;測得距離為2m時， 進行語音提醒“距離障礙物2m”;測得距離為Im時，進行語音提醒“距離障礙物lm”;測得距離為0. 5m時，進行語音提醒“距離障礙物0. 5m” ;測得距離為0. 3m時，進行語音提醒“小心碰撞”，否則返回。
權(quán)利要求1.一種轎車防正面碰撞語音提示裝置，包括汽車點火開關(guān)、儀表盤、超聲波測距傳感器和車速傳感器，其特征在于，轎車上還設(shè)置有依次連接的距離信號輸入單元、信息處理單元和語音提示單元；所述的距離信號輸入單元安裝在轎車前保險杠兩端，信息處理單元和語音提示單元直接安裝在轎車儀表盤上。
2.如權(quán)利要求I所述的轎車防正面碰撞語音提示裝置，其特征在于，所述的距離信號輸入單元采用US-100超聲波測距模塊。
3.如權(quán)利要求I所述的轎車防正面碰撞語音提示裝置，其特征在于，所述的信息處理單元采用Freescale公司生產(chǎn)的MC9S 12XS 128單片機。
4.如權(quán)利要求I所述的轎車防正面碰撞語音提示裝置，其特征在于，所述的語音提示單元采用北京芯聲展拓電子科技有限公司生產(chǎn)的PM5020語音芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種轎車防正面碰撞語音提示裝置，包括汽車點火開關(guān)、儀表盤、超聲波測距傳感器和車速傳感器，其特征在于，轎車上還設(shè)置有依次連接的距離信號輸入單元、信息處理單元和語音提示單元；所述的距離信號輸入單元安裝在轎車保險桿的兩端，信息處理單元和語音提示單元直接安裝在轎車儀表盤上。本實用新型通過超聲波測距傳感器，實時監(jiān)測與前方障礙物距離，并用語音提醒駕駛員，使駕駛員能夠清楚地知道與前方障礙物的準(zhǔn)確距離，及時停車或繞行，防止轎車與障礙物發(fā)生碰撞，從而減少交通事故，避免人身及財產(chǎn)的損失。本實用新型具有制作方便，電路簡單，成本低等特點。
文檔編號B60R11/00GK202345524SQ20112044454
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者吳紅梅, 李亭, 李遠彬, 梁景雨 申請人:長安大學(xué)