基于单片机的智能泊车系统设计

摘要：一个有效的智能泊车系统，不仅能帮助驾驶者快速、安全地完成泊车操作，从而减轻驾驶员负担，减少交通事故，而且能够有效提高汽车的智能化程度，增加汽车的附加值，从而带来巨大的经济效益。使用AT89C52单片机作为小车的主控制器，在该控制器基础上，添加了光电避障电路、测速电路、光源引导电路和电机驱动电路，从而实现了智能泊车系统设计。该系统结构简单、成本低，并在实验室中取得了预期的效果，能够使小车进入指定的停车位。
关键词：智能泊车；单片机；红外光电传感器；AT89C52

0 引言
随着我国汽车数量逐年急剧增多，泊车位、停车场的数量却跟不上其增长的步伐，越来越多的人为如何泊车而发愁。日益拥挤的泊车环境要求人们对汽车的泊车技术更加地娴熟，这就更加重了人们工作之外的紧张情绪，降低了人们的生活质量。因此，如何解决泊车过程中的不便利，消除安全隐患，迅速、准确、安全地将汽车停靠到合适的位置，逐渐引起了人们的关注。

1 系统的工作原理及功能
智能泊车系统可分为控制部分和信号检测部分。其中信号检测部分包括障碍物检测模块，光源检测模块和速度检测模块；控制部分包括控制器模块，电机控制模块。智能泊车系统基本模块方框图如图1所示。

系统工作原理如下：在小车启动之后，通过霍尔传感器A44E进行小车的速度检测，对小车进行智能限速，小车行进过程中通过红外光电传感器避障，车库系统发送光源指示信号，光敏三极管接收车库指示信息，使小车到达指定车库后，停车。
1．1 单片机最小系统设计
AT89C52是51系列单片机的一种，是一个低功耗，高性能，CMOS 8位单片机，片内含8 KB的可反复擦写的FLASH只读程序存储器和256 B的随机存取数据存储器(RAM)，由ATMEL公司采用高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，片内有ROM／EPROM，因此，这种芯片构成的最小系统简单可靠，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可。
1．2 避障电路设计
红外光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠、体积小、安装轻便等诸多特点，因此在工业自动化装置和智能小车中获得广泛应用。本设计中采用的光电避障传感器是HS0038B。红外光电接收电路工作原理为：当接收到载波频率为38 kHz的脉冲调制信号时，首先，HS0 038B内的红外敏感元件将脉冲调制红外光信号转换成电信号，再由前置放大器和自动增益控制电路进行放大处理，然后通过带通滤波器进行滤波，滤波后的信号由解调电路进行解调，最后由输出电路进行反向放大并输出低电平；未接收到载波信号时，电路则输出高电平。红外发射电路由555定时电路产生方波，对红外发射管进行调制。
1．3 A44E测速电路设计
霍尔传感器A44E在测速系统中的主要作用是车轮转速采集。车轮每转一周，磁铁经过A44E一次，A44E的第3脚就输出一个脉冲信号，脉冲信号的周期与电机的转速有下列关系：
n=60／(PT) (1)
式中：n为电机转速；P为电机转一圈的脉冲数；T为输出方波信号的周期。
脉冲信号作为单片机AT89C52的外中断信号，从P3．2口输入。