摘 要

汽车在当今社会中的使用愈发广泛，汽车的行驶安全性十分重要。汽车如果在行驶时发生跑偏现象将会十分危险，容易引发一系列的交通事故。设计一套能检测汽车在行驶途中是否存在跑偏现象的装置显得十分重要。

当汽车在平坦且笔直的道路上调整到直线行驶的状态时，不对汽车方向盘有任何的力或者力矩输入，完全因为该汽车自身的某种因素使汽车前轮轴与后轮轴中心连线和行驶轨迹的中心线出现不重合的现象被称作汽车跑偏现象，该课题设计的装置是在汽车生产出厂或者返厂检修时检测其在平坦直线道路上是否发生跑偏现象。该装置具有两个测距传感器，在车身同一侧对行驶道路边的反射挡板进行距离测量，并对测量结果进行显示，若两个传感器所测值之差超出一定范围则判定该汽车存在跑偏现象，并进行报警，实现汽车行驶轨迹的监控测量。

关键词：汽车行驶轨迹，汽车跑偏，红外测距，自动报警

Abstract

Vehicles are widely used by humans in recent time,and it’s important to ensure the safety of driving.Vehicles deviation will be dangerous for the normal driving.It’s easy to cause some serious traffic accidents and threat to people’s lives in cars and on the road.So,designing a device to check the vehicle trajectory,and it’s very important to design these vehicle trajectory measuring system to check out weather there are some problems about vehicles deviation.

The phenomenon of vehicles deviation meas that the vehicle is not on the same line with the center line of the road when vehicles run on the road with out any torque or angle input.This article designs a kind of device for those ordinary cars in the factory or return to the factory to check weather there are phenomenon of deviation in flat and straight road.This device has two range sensors and measure the distance between the car and the boundary of the road display the data.If the distance which the two sensors measure are different and the difference of them is more than a certain number,we will believe that the deviation happens,and the device will warn.

Keyword：vehicle trajectory,vehicle deviation,infrared ranging,auto-alarm

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的背景 1

1.2课题研究的目的和意义 1

1.3 课题研究的国内外研究现状 2

1.4 论文的主要研究内容 3

第2章 汽车行驶轨迹测量整体方案的分析与设计 4

2.1 汽车跑偏的原因 4

2.1.1 汽车制动跑偏的原因 4

2.1.2 汽车行驶跑偏的原因 4

2.2 汽车跑偏量的计算方法 4

2.3 汽车跑偏测量方案的选择 6

2.4 汽车跑偏测量方案的概述 6

2.4.1 测量系统的概述 6

2.4.2 测量装置的安装 7

2.4.3 测量道路的设计 7

第3章 汽车行驶轨迹测量系统硬件设计 8

3.1 总体电路设计 8

3.2 STC89C52单片机最小系统 9

3.2.1 STC89C52的主要性能 9

3.2.2 STC89C52的内部组成 9

3.2.3 晶振电路 10

3.2.4 复位电路 11

3.3 红外测距传感器 11

3.3.1 红外线的性能概述 12

3.3.2 红外测距传感器的选择 12

3.3.3 红外测距的工作原理 12

3.4 AD转换电路 13

3.4.1 ADC电路的概述 14

3.4.2 ADC芯片的选择 14

3.4.3 ADC0832的概述 14

3.5 LCD1602显示电路 16

3.6 蜂鸣器及LED报警电路 17

3.7 按键电路 18

第4章 汽车行驶轨迹测量系统软件设计 19

4.1 主程序 19

4.2 ADC0832子程序 20

4.3 LCD1602子程序 20

第5章 汽车行驶轨迹测量系统的实物及演示 22

5.1 实物制作的介绍 22

5.2 实物仿真演示 22

5.2.1 实物的使用方法 23

5.2.2 装置未报警的实物仿真 23

5.2.3 装置报警的实物仿真 24

5.3 装置的环保及经济性分析 25

第6章 系统误差分析及改进 26

6.1 装置试验数据测量 26

6.2 系统误差原因分析 26

6.3 改进意见 27

总结 28

参考文献 29

致谢 30

附录A 31

附录B：电路图

1. 绪论

1.1 课题研究的背景

中国自改革开放以来，社会经济飞速发展，如今绝大部分的国民早已解决温饱问题，在吃穿住行各类条件都已今非昔比，人们在物质和文化生活上丰富多彩，各类高科技产品也融入了寻常百姓的生活当中。其中汽车已成为国民生活的一个标志性的工具，无论是在人们的生产还是生活当中都与我们息息相关。

汽车生产行业是我国的重要产业中不可或缺的一个，在我国的经济发展中占有举足轻重的地位。在改革开放之前，我国汽车年产量曾不足15万辆，改革开放以来，在科技进步社会发展的同时，我国的汽车生产行业也得到了十分迅速的发展。在我国加入世界贸易组织后，我国的汽车生产行业开始逐步地在世界汽车生产领域当中崭露头角，并且进入了蓬勃的快速发展时期。在2008年的世界金融危机的国际大背景之下，我国的汽车年销售量依然能够突破千万，成为世界第一大汽车销售市场。2013年产销量突破2000万辆，销售量连续第五年成为世界第一。

中国社会目前拥有数量庞大的各类汽车，汽车也成为了中国社会客流运输的主要交通工具，可谓是我们生活和工作中的方方面面都离不开他，汽车俨然已成为我们生活的必需品。有了汽车这样重要的交通工具人们对汽车的各项研究也就开展得如火如荼，其中对汽车行驶安全的研究自然少不了，汽车在行驶过程中若是出现跑偏现象，将会是一件非常危险的事情，于是本课题旨在设计一种能在试验场对汽车行驶轨迹进行监测，检测其是否存在跑偏现象的装置，若是存在跑偏则立刻报警进行提示，保障汽车行驶的安全。