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【摘要】：经济的持续发展促进了我国汽车工业进入了高速发展的新阶段， 随着汽车作为代步工具的逐步普及， 由此引发的交通事故也层出不穷， 车辆碰撞具有致死率高、破坏性强的特点， 给人民群众生命安全带来了很大的威胁。文章基于车辆的防碰撞技术， 对目前正在广为应用的防撞预警系统的工作原理、结构组成及特性进行了分析， 并对未来发展进行了展望。

【关键词】：STM32单片机;HC-SR501热释电红外传感器；SYN6288语音播报模块

引言：伴随着汽车数量的逐年增大，各类交通事故的发生频率也随之增高，智能驾驶逐渐进入人们视野，各类智能化信息系统利用雷达、传感器等监测周边车辆状态，存在碰撞风险及时预警，以便驾驶人员提前采取措施规避风险，确保行车安全。因此，此类防碰撞预警对智能交通的推动与发展有着极大的现实意义。

一、车辆防碰撞语音预警控制系统组成

1.STM32单片机模块介绍：

STM32属于一个微控制器，自带了各种常用通信接口，功能非常强大。

1）串口—USART，用于跟串口接口的设备通信，比如： USB转串口模块、 ESP8266、WIFI、GPS模块，GSM 模块，串口屏、指纹识别模块。

2）内部集成电路—I2C，用于跟I2C接口的设备通信，比如： EEPROM、电容屏、陀螺仪MPU6050、0.96寸OLED模块。

3）串行通信接口—SPI，用于跟SPI接口的设备通信，比如：串行FLASH、以太网W5500、音频模块VS1053。

2.HC-SR04超声检测模块介绍：

1）HC-SR04超声波模块常用于机器人避障、物体测距、液位检测、公共安防、停车场检测等场所。HC-SR04超声波模块主要是由两个通用的压电陶瓷超声传感器，并加外围信号处理电路构成的。

2）两个压电陶瓷超声传感器，一个用于发出超声波信号，一个用于接收反射回来的超声波信号。由于发出信号和接收信号都比较微弱，所以需要通过外围信号放大器提高发出信号的功率.模块主要电气参数：使用电压：DC—5V；静态电流：小于2mA；电平输出：高5V，低0V；感应角度：不大于15度；探测距离：2cm-450cm；高精度：  可达0.2cm

3.HC-SR501热释电红外传感器模块介绍：

HC-SR501人体红外感应模块是一种基于热释电传感器的红外感应模块，可以检测人体或动的热量并输出电信号。它广泛应用于安防、智能家居、自动化控制等领域。热释电红外传感器是一种能够检测物体热场变化的传感器。它利用了材料本身的热电效应，将热能转化为电信号，实现对温度、热辐射等物理量的测量。

主要特点：

1）全自动感应：人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。

2）微功耗：静态电流<50微安，特别适合干电池供电的自动控制产品。

3）能够实现快速、准确地检测人体或者障碍物

4）温度补偿：在夏天当环境温度升高至30～32℃，探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。

4.SYN6288 语音播报模块介绍：

SYN6288 中文语音合成芯片是一款性价比更高，效果更自然的一款中高端语音合成芯片。SYN6288 通过异步串口（UART）通讯方式，接收待合成的文本数据，实现文本到语音（或TTS语音）的转换。它 在识别文本/数字/字符串更智能、更准确，语音合成自然度更好、可懂度更高。

SYN6288 语音播报模块的核心特点：

1）SYN6288默认波特率为：9600，输出字符串文本到模块，模块自动输出语音；

2）输出的字符文本可以加入前缀（控制参数，实现音量语速等控制），以实现更自然的朗读；

3）芯片具有文本智能分析处理功能，对常见的数值、电话号码、时间日期、度量衡符号等格式的文本，芯片能够根据内置的文本匹配规则进行正确的识别和处理；

二、项目实施方案

1、项目实施原理概述：

本项目提出了一款基于STM32单片机的车辆防碰撞语音预警及自动刹车系统，首先该系统通过加入电机模拟高速和低速两个挡位，在不同的车速情况下通过按键选择不同的档位，与此同时不同的挡位分别设置不同的阈值，内部的HC-SR04超声波模块和激光测距模块可检测车辆前后障碍物的距离，并由系统分辨与障碍物的距离是否在正常阈值内，一旦有人体或者障碍物超过正常阈值，蜂鸣器会发出震动响声，同时使用SYN6288语音播报模块和LED显示屏，会显示出障碍物距离车辆的距离并进行语音播报，并及时刹车。

2、总体设计：

在总体的系统设计中，要合理地运用HC-SR04测距模块并明确SYN6288芯片的配置，同时应注意HC-SR501热释电红外传感器的使用，最终将各模块合理统筹运用，进而完美实现各种预期功能。

3、项目硬件概述：

系统的设计主要由八部分组成。超声波测距模块、激光测距模块共同组成采集外部环境数据部分，按键模块单独为外部输入部分，电源模块单独组成外部供电部分，经过单片机进行数据分析与处理，继而控制继电器制动，将实时信息显示到显示模块上，并且控制报警模块和语音播报模块提示车主。

参考文献：

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宿州学院资助国家级大学生创新创业训练计划项目，

项目名称：基于STM32单片机的车辆防碰撞语音预警及自动刹车控制系统设计。