基于CPLD的高速超声车距报警器设计

摘要：本文给出了一个基于CPLD高速超声车距报警器系统设计。

关键词：车距报警器；CPLD；双口RAM

引言

    为减少汽车碰撞事故的发生，汽车碰撞技术在近年发展很快。汽车避撞技术首先需要解决的问题是汽车之间的安全距离，当汽车与汽车之间的距离小于安全距离时，就应该能够自动报警。本文给出了高速防撞器的核心部分：车距报警器的设计方法。笔者设计了一款安装于车前／车尾的便携式系统，能在汽车停车、倒车以及行使过程中自动监控汽车与其它汽车、人和障碍物之间的距离，如果距离小于规定的安全距离（一般为两米左右）则报警，防止恶性事故的发生。

    其原理是不断监控利用超声波距离传感器得到的距离信息，遇到“危险信号”（距离过小）则报警。但是，由于汽车在行使过程中一般速度较高，同时某些用途的汽车的驾驶环境决定了其交通环境具有突发性、意外性的特点。因此，距离报警器必须具有实时、准确的特点，这对该系统的实时性要求非常高。系统原理框图如图1所示。

图1  系统原理框图

系统功能

    系统的功能框图主要有两个子系统组成：信号采集子系统和监控子系统，如图2所示。其中，信号采集子系统用于实现高速距离信号的采集，核心器件包括一片CPLD和一个和超声测距传感器相连的ADC。而监控子系统由51单片机最小系统组成，主要负责信号的预处理、判断和驱动报警器。两个子系统之间的通讯，由一片双口RAM来完成。

图2 系统组成框图

两个子系统的具体功能实现如下：

高速信号采集子系统