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作者：洛阳理工学院 陈秋实 夏留强 刘利
指导教师：李传锋 丁国强

　　作品简介

　　一、开发背景
　　1.传统车贴
　　车贴，又叫拉花、车标、贴纸，1887年4月20日在巴黎举办的世界第一场赛车比赛中首次亮相，这是最早的车贴形式。经过长久的汽车及摩托车赛事推广，大量的赞助商涌入赛车行业，赛车车身开始出现了赞助商的广告性质品牌车贴，可以说车贴最早的大范围流行就是起源于赛车运动。为满足现代人们的更高追求，所以设计制作了具有自动监控技术的安全智能车贴。图1为传统PVC车贴。　　

　　2.安全车贴
　　随着社会科技的不断进步，人们越来越多的追求智能化的产品由此构想出及智能切换提示信息、智能倒车、智能夜行于一体的安全车贴产品，为车主朋友们提供安全可靠的智能助手，也将会成为新手车主必备产品。轿车个性化贴纸不仅向后面的车主提供“新手上路”等信息，还可以美观车体。据此可以使用基本电子元件实现此功能，并为车主自动切换提示信息，本作品又添加自动切换近远光灯的功能，既美观又可以智能化切换。

　　二、结构说明
　　1.结构原理图
　　结构原理图，如图2所示。　　

　　2.模块功能
　　(1)HC-SR04超声波模块
　　安全车贴采用HC-SR04超声波模块实现测距功能，图4为超声波模块的实物图。　　

　　使用HC-SR04超声波实现测距功能，车辆正常行驶时随时监测后方车辆的距离，如果在安全范围内就会向主控芯片提供信号，主控芯片控制点阵显示警告信息：当后方车辆距离太近时显示心情及“亲，请不要理我太近哦!”，并语音提醒车主“后面车辆距离太近，请注意安全!”
　　(2)点阵显示模块
　　点阵采用3块16*16的IED点阵拼接的点阵屏显示，如图5所示。车辆正常行驶时，车主可以选择设置心情及个性化的语句，如：一张笑脸加上“新手上路，请多关照”，点阵模块如图a)所示，图b)为背面图。　　

　　点阵主要实现功能：利用三块16*16的点阵拼接一块显示屏，在“行驶模式”中，车辆行驶时若后方没车，显示心情和个性语句，如：“新手上路请多关照”;车辆行驶时若后方有车，屏幕自动更新显示信息，如“亲，不要离我太近哦”，并语音提醒车主后方车辆距离过近，注意行车安全。车主还可以切换到“倒车模式”，此模式下，会随时向车主发送车体距离后方“障碍物”的距离，保障车主倒车安全(此部件暂时安装在轿车后车窗内部，待成品得到车贴效果时直接贴在车体后面)。
　　(3)ISD1760语音模块
　　语音模块采用ISD1760芯片控制的语音模块，如图6所示。该模块控制4欧8W的扬声器实现语音播放功能，为车主语音提示信息。　　

　　语音模块实现功能：
　　1)正常行驶时如果后方车辆距离超过警戒范围，语音提示车主：“后方车辆太近，请注意安全!”
　　2)倒车时如果超过警戒距离1.0m(可调)时，语音提示车主：“警告!警告!”

　　三、功能与使用说明
　　1.功能
　　(1)动态显示心情及个性化语句
　　本作品可以动态显示心情及个性化语句，如：“新手上路，请多关照”。
　　(2)车贴提示
　　检测后方车辆的距离，当后方车辆超过安全范围时切换“后方车辆距离过近，请注意安全!”。
　　(3)语音提示
　　行驶时，后方车辆距离过近时，自动提示车主：“后方车辆距离过近，请注意安全!”。
　　倒车时，显示车尾后方距离，当距离≤1.0m(可调)时提醒：“警告”，防止擦伤车辆。

　　2.使用说明
　　车主只需将本作品安装于车尾，本作品即可实时监控车体后方车辆信息，当后方车辆逼近、倒车距离过近时语音警告车主注意安全。
　　车主可根据心情设置显示的头像及个性化语句，如：“亲，请不要离我太近哦”等。

　　平台类型说明

　　主控模块(IAP15F2K61S2核心板)
　　本作品采用大赛组委会提供的IAP15F2K61S2单片机作为主控制器，图7为比赛提供的IAP15F2K61S2核心板实物图。　　

　　设计说明

　　一、设计原理
　　安全车贴工作流程图【如图8所示】。　　

　　二、设计方案
　　1.方案分析及选择
　　方案一：
　　采用186254ZW液晶作为显示的模块，实时显示表示的心情头像，滚动播出个性化语句，这一种只能近距离显示直观的效果，后方车辆难以看清车贴显示的内容，达不到安全车贴的直观效果。
　　方案二：
　　采用点阵作为车贴显示的模块显示语句及心情，芯片可通过检测到的后方车辆的信息处理，滚动显示个性化语句，还可以随时切换，后方车主观看更为直观，效果逼真。
　　本作品采用IAP15F2K61S2核心板实现形式过程中个性化语句的转换及安全驾驶的功能，为能达到显示并提醒后方车主的效果，采用三块点阵级联的方式，显示效果清晰可以轻松实现警示的效果。ISD1760外围扩展功放电路扬声警告车主危险的存在，声音清晰、效果真实。

　　三、原理图
　　1.HC-RS04超声波模块原理图,【如图9所示】。　　

　　2.ISD1760语音模块电路连接图,【如图10所示】。　　

　　3.点阵电路连接图【如图11所示】。　　

　　四、软件设计原理
　　各模块软件设计原理
　　(1)HC-RS04超声波模块
　　超声波测距的算法设计： 超声波在空气中传播速度为每秒钟340米(15℃时)。X2是声波返回的时刻，X1是声波发声的时刻，X2-X1得出的是一个时间差的绝对值，假定X2- X1=0.03S，则有340m×0.03S=10.2m。由于在这10.2m的时间里，超声波发出到遇到返射物返回的距离　　

　　超声波测距器的系统框图【如图12所示】　　

　　1. ISD1760语音模块：
　　本作品采用ISD1760语音模块，遵循SPI通信协议，简述如下：
　　SPI 协议简述：
　　ISD1700系列的SPI串行接口操作遵照以下协议：一个SPI处理开始于/SS管脚的下降沿。在一个完整的SPI指令传输周期，/SS管脚必须保持低电平。 数据在SCLK的上升沿锁存在芯片的MOSI管脚，在SCLK的下降沿从MISO管脚输出，并且首先移出低位。SPI指令操作码包括命令字节，数据字节和