汽车车辆安全行驶速度智能控制系统的设计和实现本科生毕业论文

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3.3 上位机系统电路设计 ........................................................................................... 35

3.3.1 步进电机电路 ............................................................................................. 35 3.3.2 声光提示电路 ............................................................................................. 35 3.3.3 LCD1602显示器 ......................................................................................... 36 3.3.4 单片机电路 ................................................................................................. 36 3.4 本章小结 ............................................................................................................... 37 第四章 软件设计 ....................................................... 38

4.1 MCP2515构造CAN通信最小节点 ................................................................... 38

4.1.1 复位MCP2515 ............................................................................................ 38 4.1.2 设置位定时 ................................................................................................. 38 4.1.3 设置屏蔽和滤波器 ..................................................................................... 39 4.1.4 设置正常模式 ............................................................................................. 39 4.1.5 设置发送与接收缓冲器 ............................................................................. 40 4.2 下位机程序设计 ................................................................................................... 40

4.2.1 常量、变量说明 ......................................................................................... 41 4.2.2 安全行驶速度采集子程序 ......................................................................... 42 4.2.3 实时速度采集子程序 ................................................................................. 43 4.2.4 显示子程序 ................................................................................................. 44 4.2.5 MCP2515发送子程序 ................................................................................. 45 4.2.6 下位机主程序 ............................................................................................. 46 4.3 上位机程序设计 ................................................................................................... 47

4.3.1 常量、变量说明 ......................................................................................... 48 4.3.2 LCD1602显示子程序 ................................................................................. 48 4.3.3 步进电机控制子程序 ................................................................................. 50 4.3.4 MCP2515接收子程序 ................................................................................. 52 4.3.5 上位机主程序 ............................................................................................. 52 4.4 本章小结 ............................................................................................................... 54 结论 .................................................................. 55 致谢 .................................................................. 57 参考文献 .............................................................. 58

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附录1：电路图 ......................................................... 60 附录2：程序清单 ....................................................... 62

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第一章 绪 论

1.1 道路交通安全现状

随着经济社会的发展，汽车越来越成为人们生活中必不可少的工具。随着汽车保有量大幅增加，由此引发的各种问题也越来越凸现。道路拥挤、能源消耗、噪声污染、空气污染和交通安全等严重制约着经济社会的可持续发展。同时，交通事故给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。中国是世界上交通事故死亡人数最多的国家，中国每年发生交通事故20万起，因交通事故死亡人数均超过6万人。表1-1列出了我国2010年、2011年涉及人员伤亡的交通事故次数以及由此带来的直接经济损失[1]。

表1-1 2010年、2011年交通事故统计

年份 2010 2011 合计 次数 219521 210812 430333 死亡人数 65225 62387 127612 受伤人数 254075 249673 503748 财产损失 9.3亿 9.4亿 18.7亿 2010年，全国共接报道路交通事故3906164起，同比上升35.9%。其中，涉及人员伤亡的道路交通事故219521起，造成65225人死亡、254075人受伤，直接财产损失9.3亿。与2009年相比，事故起数减少18839起，下降7.9%；死亡人数减少2534人，下降3.7%；受伤人数减少21050人，下降7.7%；直接财产损失增加1196.7万元，上升1.3%。发生一次死亡3人以上道路交通事故1244起，同比减少32起，发生一次死亡5人以上道路交通事故269起，同比增加8起；发生一次死亡10人以上特大道路交通事故34起，同比增加10起。适用简易程序处理的道路交通事故3686652起，与去年相比，增加1050895起，上升39.9%。

2011年全国的道路交通安全总体形势总体平稳。全国涉及人员伤亡的道路交通事故210812起，共造成62387人死亡，事故起数、死亡人数同比分别下降4%和4.4%，从大的数字上来看是相对平稳的。但是，也有一些比较明显的特点，从肇事车辆的使用性质看，生产经营性道路交通事故总数有些下降，一般货运车辆事故还是比较突出，占整个生产经营性事故的71.8%。从事故原因看，超速行驶、酒后驾驶、疲劳驾驶仍

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然是导致交通事故多发的主要的原因。特别是超速行驶导致的事故死亡人数占全部死亡人数的14.2%，这个比例还是相当高的。从事故发生的地点、道路情况看，高速公路的事故仍然呈上升的趋势。

1.2 安全行驶及其影响因素

1.2.1 安全行驶速度的定义

安全行驶速度，是在驾驶员特征、车辆性能、道路特征、交通流特征、天气条件以及时段等众多复杂因素的共同影响下，通过设定各种因素对行驶速度的影响系数而进行计算，得到的一个车辆在安全行驶状态下不能超越的速度。

1.2.2 影响安全行驶的主要因素

1、驾驶员因素

交通事故是道路交通系统中，由于人、车、路、环境等因素配合失调而引起的突发事件。驾驶员是车辆安全行驶的掌控者。在汽车行驶过程中，驾驶员扮演着最重要的角色。在各类交通事故的原因统计中，驾驶员的因素占据着很大的比重。具体分析，可以从三个方面总结驾驶员对安全行驶速度的影响：第一，驾龄的影响。根据经验，驾龄越长，驾驶员对车辆的掌控能力就越强，发生紧急情况时驾驶员的反应也就越及时，因此事故发生的概率也就越小。第二，车速对驾驶员视力的影响。根据研究表明，车辆行驶速度升高，驾驶员的视力会随着下降。并且速度越高，视力下降的程度越严重。第三，车速对驾驶员视野的影响。当车速提高的时候，驾驶员必须要提前看到远方的交通情况，视野自然变窄，事故发生的可能性也就增加[2]。

2、车辆因素

车辆是行驶过程的客体。所有驾驶员的操作都必须有效的作用于车辆才能产生控制作用。不同车辆的配置参数不同，具体表现在汽车的制动性、转向性、操控性及稳定性等多种性格参数的差异。第一，汽车制动系统是汽车安全行驶的核心部件之一。制动距离是指驾驶员开始踩制动踏板到汽车完全停止所经过的距离。制动距离会受到很多因素的影响，如汽车的行驶速度，路面附着系数等。根据统计，汽车由于刹车失

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