1.3.2  论文章节安排

第一章首先介绍课题的研究背景，然后分析了运用在车辆上的测距方法，最后说明了课题研究内容和主要研究工作。

第二章首先分析了系统总体功能需求，比较并确定系统设计方案，并介绍说明了系统硬件及软件的总体设计；最后介绍了单片机及其他主要功能芯片及具体设计。

第三章单独介绍了液晶显示模块的设计，包括对显示控制器SED1335的介绍和LCD屏的显示原理的说明，最后给出了LCD显示模块的硬件电路部分的设计。

第四章作为本次课题研究的重点，首先介绍了SED1335控制器的指令集，以及说明了底层指令传输和数据读写函数，然后介绍了基本的显示操作函数，最后列出了上层接口函数及简单设计思路。

第五章说明了系统开发与调试中遇到的主要问题及相应的解决方法；然后对此次课题研究做了总结，并提出了尚存在的不足和今后研究期望。

2  系统整体设计方案

在进行课题设计时，首先对国内外机车检测中所采用的不同测距方法进行了相关分析，然后对各种方案进行比较，并确定了本系统的设计方案，各方案具体比较如表2.1所示：

表2.1  测距方案的具体比较

测距方法 具体比较

超声波测距 超声波的传输速度受天气、气流、噪音、温度的影响较大，不同外部条件下传播速度不同；另外对于远距离的障碍物，由于超声波发射角较大，反射波过于微弱，使得灵敏度下降，故超声波测距一般应用在短距离测距，最佳距离为4～5米。当用在≥50m的巷道内时，其反射波过于微弱或反射巷道壁的距离信号，使得灵敏度下降，精度低，不准确，因此不适用

毫米波雷达测距 发射角过大，且易受周围电磁干扰，因此也不适用在≥50m的测距环境中红外测距 测量距离短，不适合用在≥50m的测距环境中。经综合考虑成本、安全、方便、易操作、轻巧等因素，可将红外测距用来测量机车侧方行人或障碍物的距离激光测距 测量时间短、量程大、精度高、速度快、稳定性高；工作于高速运动的车体中时，对其稳定性、可靠性提出了较高的要求

摄像系统测距 功耗小、噪声低、动态范围大，但无法测得距离，且成本较高考虑到矿井下环境恶劣、路况复杂、机车特殊等原因，本课题在比较几种测距方法的优劣后，结合电机车安全运行的相关要求，设计出基于单片机激光测距的系统方案。此方案在实际应用中具有测量速度快、精度高、稳定性高等优点。论文网

2.1  系统整体功能需求及设计

此系统主要应达到的功能：机车前方50m内有障碍目标时，发出“前方有人”的警报来提醒驾驶者，同时机车喇叭发出报警音提醒前方行人；机车左右侧0.3m内有障碍目标时，发出“侧面有人”的警报提醒驾驶者，同时机车喇叭发出报警音提醒侧面行人。

由于矿井下干扰信号严重、噪音大、机车振动大、温度条件特殊、运行时间长、电压要求特殊、安全要求高等[20]，要求系统硬件电路部分具有以下特性：

1) 低功耗，适应长时间工作；

2) 高安全性，确保不产生火花；

3) 稳定性，能长时间稳定工作；

4) 准确性，能够及时报警；

5) 抗震性，能在震动环境下正常工作；

6) 抗干扰，确保屏蔽电磁干扰。