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编号：
CP-51-2021-031
设计简介：
本设计是基于单片机的老年车自动跟车系统，主要实现以下功能：
- LCD1602显示当前距离值、速度以及模式
- 按键设置距离最大值以及最小值
- 按键设置电机速度，并通过霍尔元件进行测送
- LED灯显示当前距离状态（红黄绿灯显示）
- 超声波测量当前与障碍物距离
- 具有TTS语音播报功能
标签：51单片机、LCD1602、TTS语音播报、超声波模块
1. 中控部分
- 核心控制器：采用STC89C52单片机，负责获取输入数据、进行数据处理，并控制输出部分的操作。
- 功能：实现老年车自动跟车系统的核心逻辑，包括检测障碍物距离、车速、调整距离阈值和马达档位，并根据输入数据控制显示、马达、语音提示、LED灯和蜂鸣器等输出设备。
2. 输入部分
- HC-SR04超声波测距模块：用于检测前方障碍物的距离，并将数据传输到单片机。
- 霍尔传感器：用于检测老年车的当前速度，并将数据传输到单片机。
- 独立按键：通过三个按键手动调整距离阈值和马达档位。
- 供电电路：为整个系统提供稳定电源。
3. 输出部分
- LCD1602显示模块：显示障碍物距离、老年车速度、距离阈值等信息。
- MX1508直流电机驱动模块：控制马达模拟车轮的转动，实现老年车的运动。
- TTS语音输出模块：根据障碍物距离提供语音提示：
- 当距离在最大值和最小值之间时，提示“减速慢行”。
- 当距离小于最小值时，提示“危险，请刹车”。
- LED灯：通过红、黄、绿三色LED灯提示障碍物距离：
- 红色表示距离过近，黄色表示距离适中，绿色表示距离安全。
- 蜂鸣器：在手动模式下，当距离小于最小值时，蜂鸣器报警，提醒用户注意安全。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器和LED指示灯，第九部分是直流电机，第十部分是超声波测距传感器，第十一部分是TTS语音播报，第十二部分霍尔传感器。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 设置速度阈值实物测试
如图5-2所示，设置速度阈值，最大值与最小值。按下K1进入设置速度阈值界面，按键K2为速度加一，按键K3为速度减一。而按键K4为切换手动与自动模式。
图5-2设置速度阈值检测实物图
5.3 测速速度实物测试
如图5-3所示，下图为自动模式和手动模式下测速，按下按键K4进入手动模式，在手动模式下，按下K2速度加一，而按键K3速度减一。当红灯亮起时，蜂鸣器响起，TTS语音播报“危险，请刹车”当测距测得亮起的是黄灯，TTS语音播报“请注意”
图5-3测试速度实物图
设计摘要：
本论文基于STC89C52单片机为核心控制器，设计了一种老年车自动跟车系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STC89C52单片机，用于获取输入部分数据并进行处理，控制输出部分。输入部分包括HC-SR04超声波测距模块、霍尔传感器、独立按键和供电电路。输出部分包括LCD1602显示模块、MX1508直流电机驱动马达模块、TTS语音输出模块、LED模块和蜂鸣器。通过该系统，老年车能够自动跟车行驶。HC-SR04超声波测距模块用于检测障碍物距离，霍尔传感器用于检测车速，独立按键用于调整距离阈值和马达档位，供电电路为系统提供电源。LCD1602显示模块显示障碍物距离、车速和阈值等信息，MX1508直流电机驱动马达模块模拟车轮转动，TTS语音输出模块通过语音提示“减速慢行”和“危险，请刹车”，LED模块提示障碍物距离，蜂鸣器在手动模式下报警。实验结果表明，该老年车自动跟车系统具有良好的性能和稳定性。它能够准确检测障碍物距离和车速，并根据设定的阈值进行相应的控制和提示。这种系统的应用有助于提高老年车的安全性和驾驶舒适度，为老年人提供更好的出行体验。
关键词：单片机；霍尔传感器；TTS语音传感器；超声波测距传感器
字数：9000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3 液晶屏显示模块
3.5 超声波测距模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主机主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.5 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 设置速度阈值实物测试
5.3 测速速度实物测试
参考文献
致 谢
