控制模塊的設(shè)計(jì)
STC12C5A60S2/AD/PWM系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期(1T)的單片機(jī),是高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī),指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8~12倍。內(nèi)部集成MAX810專(zhuān)用復(fù)位電路,2路PWM,8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/s,即25萬(wàn)次/s),針對(duì)電機(jī)控制,強(qiáng)干擾場(chǎng)合。
STC12C5A60S2單片機(jī)主要負(fù)責(zé)對(duì)輸入模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收處理,并控制語(yǔ)音模塊和顯示模塊工作。
輸入模塊
角位移傳感器:角位移傳感器結(jié)構(gòu)主要由導(dǎo)電塑料基體、電刷、隨動(dòng)軸、殼體等組成。
角位移傳感器采用電阻分壓器的原理,在電阻導(dǎo)軌兩端連接一恒定直流電壓,通過(guò)電刷在導(dǎo)軌上的移動(dòng)獲得輸出,輸出電壓與位移量成線(xiàn)性關(guān)系,其指標(biāo)用線(xiàn)性度表示,數(shù)值越小,精度越高。
壓力傳感器:Force Sensing Resistor是著名Interlink Electronics公司生產(chǎn)的一款重量輕、體積小、感測(cè)精度高、超薄型的電阻式壓力傳感器。
壓力傳感器是將施加在FSR傳感器薄膜區(qū)域的壓力轉(zhuǎn)換成電阻值的變化,從而獲得壓力信息。壓力越大,電阻越低,其允許用在壓力0g~10kg的場(chǎng)合。本設(shè)計(jì)采用與壓力傳感器配套的電路模塊,將已知的電阻信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。
輸出模塊
液晶顯示模塊:DM12864M漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊,可顯示漢字及圖形,內(nèi)置8192個(gè)中文漢字(16×16點(diǎn)陣)、128個(gè)字符(8×16點(diǎn)陣)及64×256點(diǎn)陣顯示RAM(GDDRAM)。
第一行至第四行分別顯示課題名稱(chēng)、駕駛時(shí)間及界限、轉(zhuǎn)角時(shí)間及界限、系統(tǒng)狀態(tài)和報(bào)警狀態(tài)。
語(yǔ)音模塊的設(shè)計(jì):語(yǔ)音模塊采用ISD1820語(yǔ)音芯片,該芯片具有10s語(yǔ)音錄放、自然的語(yǔ)音還原等功能,可用單片機(jī)控制同時(shí)能直接驅(qū)動(dòng)8歐0.5W小喇叭。按下REC鍵,開(kāi)始錄音,松開(kāi)按鍵停止錄音;按下RLAYE鍵,觸發(fā)模式放音,按一下就播放當(dāng)前整段的語(yǔ)音。本系統(tǒng)采用STC12C5A60S2作為主控制芯片,只需ISD1820芯片通過(guò)SPI協(xié)議與主控芯片通信來(lái)達(dá)到播音效果。
系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
程序開(kāi)始先進(jìn)行傳感器端口掃描。當(dāng)方向盤(pán)存在壓力同時(shí)轉(zhuǎn)角發(fā)生變化,說(shuō)明駕駛員處于正常駕駛狀態(tài);當(dāng)方向盤(pán)不存在壓力,說(shuō)明駕駛員雙手離開(kāi)方向盤(pán),駕駛時(shí)間+1,當(dāng)駕駛時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間則進(jìn)行報(bào)警處理;當(dāng)方向盤(pán)存在壓力但轉(zhuǎn)角未發(fā)生變化,說(shuō)明駕駛員處于疲勞狀態(tài),轉(zhuǎn)角時(shí)間+1,當(dāng)轉(zhuǎn)角時(shí)間大于設(shè)定時(shí)間將進(jìn)行報(bào)警處理。
系統(tǒng)測(cè)試與分析
將硬件實(shí)物焊接后,經(jīng)過(guò)對(duì)軟件的調(diào)試,系統(tǒng)能夠正常工作。液晶顯示模塊分別顯示駕駛時(shí)間、轉(zhuǎn)角時(shí)間與報(bào)警狀態(tài)。當(dāng)符合報(bào)警條件,語(yǔ)音模塊發(fā)出報(bào)警音,提示駕駛員已處于疲勞狀態(tài)。
本系統(tǒng)具有適用性強(qiáng)、技術(shù)成本低、系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),能夠達(dá)到防疲勞駕駛的目的,為防疲勞駕駛系統(tǒng)的進(jìn)步提供一種新思路。
評(píng)論
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