基于A(yíng)Tmega8L的新型防汽車(chē)追尾安全裝置設計

　　1 引言

　　隨著(zhù)我國汽車(chē)保有量逐年增加，高速公路的發(fā)展使得汽車(chē)的行駛速度越來(lái)越快。車(chē)流量也越來(lái)越大，導致高速公路交通事故頻頻發(fā)生，其發(fā)生率甚至達到普通公路的4倍，且有上升趨勢。在高速公路所發(fā)生的交通事故中尤以汽車(chē)追尾居多，約占30%～40%，而在這些事故中，80%以上的事故是由于司機反應不及時(shí)或者判斷失誤引起的。由于目前只有高檔車(chē)型才配有防碰撞裝置，而且以往設計中只單純考慮在車(chē)前或車(chē)后安裝防碰撞裝置，不盡全面，所以設計一套低成本、通用性好的汽車(chē)防車(chē)前車(chē)后追尾的安全裝置具有廣闊的應用和市場(chǎng)前景。因此。這里提出一種基于A(yíng)VR的新型防汽車(chē)追尾安全裝置設計。

　　2 安全裝置組成和硬件電路設計

　　安全裝置硬件電路設計主要由單片機控制、加速度傳感器、激光雷達、LED剎車(chē)燈及電源等電路組成，如圖1所示，裝置車(chē)載狀況如圖2所示。

　　2.1 單片機ATmega8L

　　該設計選用高性能、低功耗單片機ATmega8L，它是基于先進(jìn)的AVR RISC結構的8位CMOS 工藝微控制器，器件內部集成有模擬比較器，6通道1O位(TOFP與MLF封裝為8通道)的A/D轉換器，3個(gè)具有比較模式的靈活定時(shí)器/計數器，512字節的EEPROM，片內/外中斷，5種可通過(guò)軟件選擇的睡眠模式，以及8 KB的系統內可編程Flash存儲器(可隨時(shí)在線(xiàn)編程)，易于產(chǎn)品設計和更新。同時(shí)，ATmega8L可達到接近1 MIPS/MHz的性能，運行速度比普通CISC單片機高出10倍，并且該器件價(jià)格不高，為許多嵌入式控制應用提供靈活且低成本的解決方案。另外，ATmega8L的工作電壓為2.7~5.5 V，非常適用于那些電壓波動(dòng)較大的場(chǎng)合。

　　2.2 加速度傳感器MMA7260QT與單片機接口設計

　　該系統設計選用加速度傳感器MMA72600T，測量加速度。該器件采用MEMS原理制作的低成本、低功耗、單芯片集成XYZ三軸感應加速度傳感器，可準確測量0~350 Hz、±6 g范圍內動(dòng)態(tài)或靜態(tài)加速度，還能夠監測車(chē)體微小震動(dòng)和整車(chē)的傾斜角度。該器件內部集成了信號調理、單極低通濾波器和溫度補償技術(shù)，并提供4個(gè)量程(1.5g、2 g、4 g、6 g)可選，2.2～3.6 V單電源供電，工作電流小于500μA，休眠模式下最低供電電流僅為3μA。

　　MMA7260QT加速度傳感器采集汽車(chē)加速度數據，并將數據通過(guò)ATmega8L的PD7(AIN1)端口傳輸至ATmega8L，其具體連接電路如圖3所示。

　　圖3中，當Xout輸出和閾值電壓比較匹配時(shí)，系統發(fā)出模擬比較器中斷，單片機轉向LED剎車(chē)燈閃爍中斷子程序處理，采用這種方式可節省系統資源。Xout與PD7引腳之間的RC具有濾波作用，用于減小時(shí)鐘噪聲，在電源和地之間加入去耦電容。另外，實(shí)際焊接安裝時(shí)應保證加速度傳感器MMA72600T盡可能地靠近微控制器ATmega8L放置。