【单片机毕业设计】【mcuclub-cl-006】基于单片机的汽车驾驶的设计_基于单片机的汽车自动驾驶转向控制系统设计

最近设计了一个项目基于单片机的汽车驾驶系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：汽车驾驶
项目编号：mcuclub-cl-006
单片机类型：STC89C52、STM32F103C8T6
具体功能：
1、通超声波检测前方障碍物，当检测到障碍物距离小于100cm大于50cm，语音提醒（请注意，前方有障碍物），当检测到障碍物距离小于等于50cm时自动停车（继电器控制车轮停止）
2、通过MQ-3检测酒精浓度，当酒精浓度大于设置最大值，语音提醒（请注意，酒精浓度超标），无法启动汽车
3、通过MQ-7检测CO浓度，当CO浓度大于设置最大值，语音提醒（请注意，CO浓度超标）并通过继电器控制风扇通风
4、设定驾车时长，当超时时，语音提醒（请注意，已疲劳驾驶）
5、通过按键设置各阈值、启动汽车
6、通过显示屏显示数据
扩展功能：通过蓝牙将测量数据发送到手机端

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

 四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

七、系统框图

该技术基于STC89C52智能汽车驾驶以STC89C52单片机为核心控制器，加上其他的模块一起组成该控制系统，其中包含中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了STC89C52单片机，其主要作用是获取输入部分数据，经过内部处理，控制输出部分。输入由六部分组成，第一部分是超声波测距模块，通过该模块对汽车前方的障碍物进行检测；第二部分是CO浓度检测模块，通过该模块对汽车内的CO浓度进行检测；第三部分是酒驾检测模块，通过该模块对汽车内的酒精进行检测：第四部分时独立按键模块，通过该模块乘客可以对当车内环境威胁本身时进行报警，更好的进行人机交换：第五部分是供电模块，通过该模块，给整个系统进行供电；输出由五部分组成，第一部分是显示模块, 通过该模块可以显示当前时间、距离、CO浓度，酒精浓度；第二部分是报警模块，通过该模块顾客可以通过按键对所处环境的危险程度进行报警；第三部分为继电器控制通风系统，当检测到汽车内的CO浓度超过安全值进行通风吹里：第四部分为继电器控制引擎系统，当汽车检测到车前有障碍物超过安全值是致使汽车停止运行，第五部分是语音播报，通过该模块可对驾驶员长时间驾驶进行语音提醒；除此之外还有蓝牙模块，可以将监测的数据发送到用户的手机上，系统框图如图所示。

 八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示；在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，比如切换界面、距离、CO、驾车时间、车辆状态、按键标志位等；紧接着进入第二个函数监测函数，每隔100ms检测一次，该函数主要获取距离值、酒精浓度值、CO浓度值，并通过蓝牙发送到用户的手机上；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数通过不同的界面标志位显示不同的界面；紧接着进入第四个函数处理函数，倒计时结束，语音提醒，一氧化碳超标，通风、语音提醒，酒精超标，语音提醒、汽车无法通过按键启动，距离小于100，语音提醒；小于五十，停车。

 九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)                  //测量界面
	{
		if(countdown_hour != 0 || countdown_minute != 0 || countdown_second != 0)			//通风倒计时不为0
			flag_countdown_begin = 1;
		if(flag_1s == 1)																															//1s到达
		{
			flag_1s = 0;
			if(countdown_second > 0)																										//倒计时秒>0
				countdown_second--;																												//倒计时秒-1
			else																																				//倒计时秒=0
			{
				if(countdown_minute > 0)																									//如果倒计时分>0
				{
					countdown_minute--;																											//倒计时分-1
					countdown_second = 59;																									//倒计时秒=59
				}
				else																																			//如果倒计时分=0
				{
					if(countdown_hour > 0)																									//如果倒计时时>0
					{
						countdown_hour--;																											//倒计时时-1
						countdown_minute = 59;																								//倒计时分=59
						countdown_second = 59;																								//倒计时秒=59
					}
					else																																		//如果倒计时时=0，倒计时结束
					{
						flag_countdown_begin = 0;
						flag_countdown_end = 1;
					}
				}
			}
		}
    if(flag_countdown_end == 1)																										//倒计时结束，语音提醒
		{
			flag_countdown_end = 0;
			printf("请注意，已疲劳驾驶");
		}
    
    if(co_value > co_max)																		//一氧化碳超标，通风、语音提醒
		{
			RELAY_TF = 0;
			if(co_remind == 0)
			{
				printf("请注意，一氧化碳浓度超标");
				co_remind = 1;
			}
		}
		else
		{
			RELAY_TF = 1;
			co_remind = 0;
		}
		if(alcohol_value > alcohol_max)													//酒精超标，语音提醒、汽车无法通过按键启动
		{
			if(alcohol_remind == 0)
			{
				printf("请注意，酒精浓度超标");
				alcohol_remind = 1;
        sprintf(display_buf,"\r\nA:%dppm",alcohol_value);
        Uart1_Sent_Str(display_buf);
			}
		}
		else
		{
			alcohol_remind = 0;
		}
		if(distance_value < 100 && RELAY_CL == 0)								//距离小于100，语音提醒；小于五十，停车
		{
			if(distance_remind == 0)
			{
				printf("请注意，前方有障碍物");
				distance_remind = 1;
			}
			if(distance_value <= 50)
			{
				RELAY_CL = 1;
			}
		}
		else
		{
			distance_remind = 0;
		}
	}
	else													         //设置界面
	{
		RELAY_CL = 1;
		RELAY_TF = 1;
	}
}