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【摘要】当汽车刹车片磨损到规定值时，汽车驾驶员不能及时发现会造成安全隐患，为了解决这一问题，我们设计汽车刹车片报警系统。当刹车片达到规定值时，报警提示司机及时更换刹车片。
【关键词】报警系统；汽车刹车片；与非门
一、引言
我国由于机动车制动系统引起的交通事故占交通事故总数的1/3，其中由于刹车片太薄造成的交通事故占很大比例，现如今部分汽车上已经加装了刹车片厚度检测报警系统，但往往也只是在奔驰、宝马等高级轿车上使用，成本较高。而现实生活中无论是私家车，还是大型卡车上的应用仍然较少，原因是多方面的，其中由于刹车片检测装置成本太高就是其中之一。
为此我们受托于一家汽车制动系统公司设计了一种低成本、简单易用的刹车片检测装置，如果使用了这种产品，在原生产成本的基础上即增加不了多少成本，又大大提高了汽车产品的安全性，故本设计具有很高的应用价值。
二、硬件方案
刹车片厚度检测报警装置的设计难点在于如何检测的问题，事实上在之前有很多种办法，其中之一就是在刹车片上加装金属片，当刹车片太薄的时候，因轮毂磨擦刹车片上的金属片而发出刺耳的声音来报警，但是这种方法虽然简单，成本也低，但是不太直观，甚至会发出刺耳的噪音，这是为多数人所不喜的。另外还有一种方法就是通过电子装置，但是这种装置价格往往都是比较高的，而且也仅仅是适用于奔驰、宝马等高级轿车上，成本高，适用范围不广。
本文设计了一款低成本，可用于一般家用车的刹车片报警系统，免除了因加装这种装置价格太高，提高汽车的安全性能，并且不会发出加装铁片的刹车片磨擦轮毂时的噪音，具有很高的应用和推广价值。
该设计的主要思路是通过在刹车片内加装一条导线，当刹车片内的导线被磨断时，驾驶室内的显示装置将显示哪一个车轮的刹车片太薄，需要更换，提醒司机及时更换刹车片，防止由于刹车片过薄而造成刹车性能降低，而造成交通事故。本设备硬件主要由三部分组成：
（一）电源模块
由于汽车的电源电压为12V，而本系统电压为5V，所在需要电压调整模块。电源模块用的是LM7805电源电路如下：
（二）判断模块
当刹车片内导线被磨断以后，由判断模块，将刹车片报警信号通过判断模块发送到驾驶室以显示。模块电路图如下：
本电路中以开关来模拟汽车刹车片中导线情况，当刹车片内导线磨断，相当于开关断开。本部分为右后轮刹车片判断模块的接线图，
本系统结构简单，成本低廉，主要由加装在刹车片内的导线、导线固定装置、导线，电源模块、与非门、锁存器和显示用的指示灯组成。
原理图如下：
系统的原理为，如图4所示，一种汽车制动器摩擦片厚度自动检测报警系统，包括并联的四个与非门U3A-U3D，每个与非门分别有两个输入端和一个输出端，其中每一个的输入端都直接与电源VCC相连，另一个输入端则分别接到对应的开关S1-S4上，输出端分别连接到四个对应的数码管U5、U7、U8、U9上。四个与非门U3A-U3D输出端与四个对应的数码管U5、U7、U8、U9连接的电路上分别连接有100欧姆的电阻R1、R2、R3、R4。
四个数码管用来显示哪个车轮的刹车片导线被磨断，当刹车片中导线完好时，数码管无任何显示。
如图4所示，开关S1-S4代表的是制动器摩擦片摩擦材料内部的导线，开关闭合表示刹车片中的导线完好，开关断开表示其所对应的刹车片中导线被磨断。
（三）刹车片内导线模块
至于刹车片内导线，可以选择某些厂家的本身内部带有导线的刹车片使用，也可以采用图5方式自行安装导线的方式。
导线一端用插接头，插接头点形式与车辆线束一致；另一端用螺纹固定到刹车片的金属支架上。在普通刹车片上加工一个螺纹孔（刹车片和支架已经粘合后），孔的深度略超过磨损极限线即可，如图。
螺纹端内部有一段导线，可以批量生产。
三、实验结果
S4表示左前轮刹车片内导线状态，与与非门U3A的输入端相连；
当S4断开，表示左前轮刹车片内导线被磨断，与其相连的数码管U5有显示，显示数字1表示左前轮刹车片太薄，提示驾驶员应及时更换左前轮刹车片；
S3表示右前轮刹车片内导线状态，与与非门U3B的输入端相连；
当S3断开，表示右前轮刹车片内导线被磨断，与其相连的数码管U7有显示，显示数字2表示右前轮刹车片太薄，提示驾驶员应及时更换右前轮刹车片；
S2表示左后轮刹车片内导线状态，与与非门U3C的输入端相连；
当S2断开，表示左后轮刹车片内导线被磨断，与其相连的数码管U8有显示，显示数字3表示左后轮刹车片太薄，提示驾驶员应及时更换左后轮刹车片；
S1表示右后轮刹车片内导线状态，与与非门U3D的输入端相连。
当S1断开，表示右后轮刹车片内导线被磨断，与其相连的数码管U9有显示，显示数字4表示右后轮刹车片太薄，提示驾驶员应及时更换右后轮刹车片。
四、讨论
本作品本身来自于汽车企业的需求，而且现阶段在一些高端汽车上已经加装了这种装置，由于成本高，许多汽车企业并未加装这种设备，而本作品大大减小了这种报警设备的成本，可以在大量汽车上广泛使用，而且增加该功能后，汽车产品安全性提高，也会为企业带来丰厚的利润，市场前景广阔。
参考文献
[1]赵烔.基于单片机的刹车片温控及变薄报警系统设计[J].山东交通学院学报，2014，02.002
[2]徐逼贤.汽车报警系统与二极管门电路[J]，1981，04.002
[3]郭凯.汽车刹车灯故障自动报警系统开发[J]，北京工业职业技术学院学报，2013，10
【关键词】报警系统；汽车刹车片；与非门
一、引言
我国由于机动车制动系统引起的交通事故占交通事故总数的1/3，其中由于刹车片太薄造成的交通事故占很大比例，现如今部分汽车上已经加装了刹车片厚度检测报警系统，但往往也只是在奔驰、宝马等高级轿车上使用，成本较高。而现实生活中无论是私家车，还是大型卡车上的应用仍然较少，原因是多方面的，其中由于刹车片检测装置成本太高就是其中之一。
为此我们受托于一家汽车制动系统公司设计了一种低成本、简单易用的刹车片检测装置，如果使用了这种产品，在原生产成本的基础上即增加不了多少成本，又大大提高了汽车产品的安全性，故本设计具有很高的应用价值。
二、硬件方案
刹车片厚度检测报警装置的设计难点在于如何检测的问题，事实上在之前有很多种办法，其中之一就是在刹车片上加装金属片，当刹车片太薄的时候，因轮毂磨擦刹车片上的金属片而发出刺耳的声音来报警，但是这种方法虽然简单，成本也低，但是不太直观，甚至会发出刺耳的噪音，这是为多数人所不喜的。另外还有一种方法就是通过电子装置，但是这种装置价格往往都是比较高的，而且也仅仅是适用于奔驰、宝马等高级轿车上，成本高，适用范围不广。
本文设计了一款低成本，可用于一般家用车的刹车片报警系统，免除了因加装这种装置价格太高，提高汽车的安全性能，并且不会发出加装铁片的刹车片磨擦轮毂时的噪音，具有很高的应用和推广价值。
该设计的主要思路是通过在刹车片内加装一条导线，当刹车片内的导线被磨断时，驾驶室内的显示装置将显示哪一个车轮的刹车片太薄，需要更换，提醒司机及时更换刹车片，防止由于刹车片过薄而造成刹车性能降低，而造成交通事故。本设备硬件主要由三部分组成：
（一）电源模块
由于汽车的电源电压为12V，而本系统电压为5V，所在需要电压调整模块。电源模块用的是LM7805电源电路如下：
（二）判断模块
当刹车片内导线被磨断以后，由判断模块，将刹车片报警信号通过判断模块发送到驾驶室以显示。模块电路图如下：
本电路中以开关来模拟汽车刹车片中导线情况，当刹车片内导线磨断，相当于开关断开。本部分为右后轮刹车片判断模块的接线图，
本系统结构简单，成本低廉，主要由加装在刹车片内的导线、导线固定装置、导线，电源模块、与非门、锁存器和显示用的指示灯组成。
原理图如下：
系统的原理为，如图4所示，一种汽车制动器摩擦片厚度自动检测报警系统，包括并联的四个与非门U3A-U3D，每个与非门分别有两个输入端和一个输出端，其中每一个的输入端都直接与电源VCC相连，另一个输入端则分别接到对应的开关S1-S4上，输出端分别连接到四个对应的数码管U5、U7、U8、U9上。四个与非门U3A-U3D输出端与四个对应的数码管U5、U7、U8、U9连接的电路上分别连接有100欧姆的电阻R1、R2、R3、R4。
四个数码管用来显示哪个车轮的刹车片导线被磨断，当刹车片中导线完好时，数码管无任何显示。
如图4所示，开关S1-S4代表的是制动器摩擦片摩擦材料内部的导线，开关闭合表示刹车片中的导线完好，开关断开表示其所对应的刹车片中导线被磨断。
（三）刹车片内导线模块
至于刹车片内导线，可以选择某些厂家的本身内部带有导线的刹车片使用，也可以采用图5方式自行安装导线的方式。
导线一端用插接头，插接头点形式与车辆线束一致；另一端用螺纹固定到刹车片的金属支架上。在普通刹车片上加工一个螺纹孔（刹车片和支架已经粘合后），孔的深度略超过磨损极限线即可，如图。
螺纹端内部有一段导线，可以批量生产。
三、实验结果
S4表示左前轮刹车片内导线状态，与与非门U3A的输入端相连；
当S4断开，表示左前轮刹车片内导线被磨断，与其相连的数码管U5有显示，显示数字1表示左前轮刹车片太薄，提示驾驶员应及时更换左前轮刹车片；
S3表示右前轮刹车片内导线状态，与与非门U3B的输入端相连；
当S3断开，表示右前轮刹车片内导线被磨断，与其相连的数码管U7有显示，显示数字2表示右前轮刹车片太薄，提示驾驶员应及时更换右前轮刹车片；
S2表示左后轮刹车片内导线状态，与与非门U3C的输入端相连；
当S2断开，表示左后轮刹车片内导线被磨断，与其相连的数码管U8有显示，显示数字3表示左后轮刹车片太薄，提示驾驶员应及时更换左后轮刹车片；
S1表示右后轮刹车片内导线状态，与与非门U3D的输入端相连。
当S1断开，表示右后轮刹车片内导线被磨断，与其相连的数码管U9有显示，显示数字4表示右后轮刹车片太薄，提示驾驶员应及时更换右后轮刹车片。
四、讨论
本作品本身来自于汽车企业的需求，而且现阶段在一些高端汽车上已经加装了这种装置，由于成本高，许多汽车企业并未加装这种设备，而本作品大大减小了这种报警设备的成本，可以在大量汽车上广泛使用，而且增加该功能后，汽车产品安全性提高，也会为企业带来丰厚的利润，市场前景广阔。
参考文献
[1]赵烔.基于单片机的刹车片温控及变薄报警系统设计[J].山东交通学院学报，2014，02.002
[2]徐逼贤.汽车报警系统与二极管门电路[J]，1981，04.002
[3]郭凯.汽车刹车灯故障自动报警系统开发[J]，北京工业职业技术学院学报，2013，10