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王虎 杨启正
湖南交通工程学院 湖南省衡阳市 421009
摘 要： 设计了一种以STM32微控制器为核心的汽车防撞报警系统。从STM32微控制器模块、红外线发射模块、红外线接收模块等方面描述该系统的总体设计方案，并且分析了系统软件的实现方法。该系统具有实用性强、稳定性好、精度高等优点。 关键词：STM32微控制器；防撞；红外线
1 引言
近年来，随着电子工业与智能制造的快
速发展，汽车工业发展迅猛，智能化水平越
来越高。汽车的安全设计问题一直都备受消
费者的关注，因此，汽车智能防撞系统成为
汽车制造企业研究的重点。造成交通事故的
原因有很多，客观方面有天气恶劣、道路环境
等影响，而主观方面有疲劳驾驶、车距的错判、
强行超车等等。为了减少交通事故，智能防撞
报警系统在汽车当中的应用势在必行。
本文所研究的汽车防撞报警系统是根据
武汉大学国际软件学院
carrier iq红外线测距的基本原理，通过发射波与反射
超声波料位计波的时间隔来判断目标物的距离，当汽车与
目标物的距离小于警戒距离和危险距离时，
报警系统发出不同的信号，从而提醒司机做
出不同的反应。
2 汽车防撞报警系统总体设计
本系统主要由以下几个部分组成：
STM32微控制器模块、红外线测距模块、时间比例放大电路、显示模块、声光报警电路、时钟电路等。汽车防撞报警系统的结构框图如图1所示。
汽车防撞报警系统启动时，由STM32微控制器产生PWM（脉宽调制）脉冲信号。同时为了增大红外线在远程发射时的功率，在红外线发射端，采用MOSFET驱动器来进行驱动。当红外线遇到障碍物时，会发生反射，并由红外光电二极管接收反射回来的红外线脉冲信号，经过红外线接收电路处理后输入
到STM32控制器进行数据运算。当汽车与障
碍物的距离等于或小于设定的警戒距离时启
动声光报警；当汽车与障碍物的距离等于或
小于危险距离时则启动自动刹车装置。
3 硬件电路设计
3.1 STM32微控制器模块
STM32F103x系列采用的是32位高性能
ARM Cortex-M3处理器，内置高达20KB
的SRAM以及128KB的FLASH，具有丰富
的增强型I/O端口，内部集成了大量的主流
东台市安丰镇中学外设部件，如独立看门狗（IWDG）、窗口看
门狗（WWDG）、USB、串行外设接口（SPI）、
I2C接口、控制器局域网（bxCAN）、通用
同步异步收发器（USART）、通用定时器、柏文蔚
PWM定时器、ADC等等。丰富的内部外设
资源，使得STM32F103微控制器大量应用于
不同领域：汽车电子领域、智能仪表、医疗
设备、工业控制、家用电器等。
3.2 红外发射模块
红外线发射电路的主要组成部分有：单稳
态触发器SN74LS221、驱动器EL7104、红外
线发射管SPL-LL90-3等。通过STM32微
控制器产生PWM（脉宽调制）脉冲信号，作
为芯片SN74LS221的输入信号，并通过调整
电阻R1和电容C3的值，使芯片SN74LS221
的输出端产生脉宽为40ns，频率为25kHz的
脉冲信号。红外线发射电路模块如图2所示。
3.3 红外接收模块
红外接收电路的工作原理：反射回来的
红外信号由光电二极管AD500-8进行接收，
并转换成电信号，由于该信号比较微弱，需
拉萨新增225例本土无症状要通过前置放大电路进行一级放大。放大后
的信号常常包含有噪声干扰信号，由放大器
OP07中的带通滤波器进行滤波去噪。滤波处
理后的信号不直接输入STM32处理器，还需
要通过比较器LM339进行处理，以提高信噪
比。红外接收电路模块如图3所示。
图1 汽车防撞报警系统结构框图
障碍物
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