智能兒童遺忘車內(nèi)自救系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

賈國爽　裴兵輝　林紀(jì)剛

摘 要 本文介紹一種智能遺忘車內(nèi)自救系統(tǒng)，本系統(tǒng)主要有主控、通信、顯示和監(jiān)測等部分構(gòu)成。它實(shí)現(xiàn)了對汽車內(nèi)是否存在兒童和高溫的實(shí)時(shí)監(jiān)測并在LCD12864液晶屏上進(jìn)行顯示。通過單片機(jī)對數(shù)據(jù)的分析，當(dāng)有高溫險(xiǎn)情發(fā)生并且車內(nèi)有兒童存在時(shí)，自動開啟車窗和車內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)使氣體暢通并通過GSMtc35通信模塊向車主手機(jī)發(fā)送危險(xiǎn)信息。經(jīng)雙重防范，從而避免悲劇的發(fā)生。

關(guān)鍵詞 通信 檢測 分析

中圖分類號：TM925.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1研制背景及發(fā)展現(xiàn)狀

生活中安全隱患無處不在，一些不經(jīng)意的東西，往往是奪取生命的元兇。近年來，幼童熱死在車?yán)锏男侣劧嘤袌?bào)端，卻仍然沒有引起大家的重視，認(rèn)為這樣的悲劇不會發(fā)生在自己身上，僥幸心理的存在，忽略了安全隱患帶來的后果。據(jù)了解，把小孩遺忘在車內(nèi)，今年發(fā)生這類事件至少在13起以上，至少導(dǎo)致5名小孩“熱死”（在高溫下由于過熱而死亡，醫(yī)學(xué)上稱為過度中暑）。幼童熱死在車內(nèi)一幕幕矚目驚心，卻仍然沒有引起重視。通用公司今年公布的2017款GMC Aacadia車型配備的安全系統(tǒng)，僅能在到達(dá)目的地后提醒駕駛員檢測后座是否有兒童存在，并不能有效制止此類事故。為此我們設(shè)計(jì)制作了“智能兒童遺忘車內(nèi)自救系統(tǒng)”。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)

紅外傳感器電路、溫度傳感器電路、單片機(jī)控制電路、GSM通信電路、繼電器控制輸出電路等組成，系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

3硬件選擇及其作用

3.1電源模塊

本系統(tǒng)需要5v電壓給單片機(jī)及

顯示屏供電和12v電壓給車窗升降機(jī)及鼓風(fēng)機(jī)供電，且車窗升降機(jī)需要很大的電流，所以我們使用了45C高倍放電航模電池。利用LM2576降壓電源模塊將12v轉(zhuǎn)為5v。

3.2主控部分

該部分采用的是高性能、低功耗的處理器STC15芯片為核心控制器，單片機(jī)通過檢測傳感器輸入的信息來執(zhí)行相應(yīng)的操作。其中溫度傳感器采集的信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后寫入到單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器。經(jīng)單片機(jī)系統(tǒng)分析后，利用I/O輸出對液晶進(jìn)行寫操作。

3.3通信部分

本部分采用GSMtc35模塊，單片機(jī)通過數(shù)據(jù)判斷借用GPRS通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸，將危險(xiǎn)消息發(fā)送給車主的手機(jī)。

3.4檢測部分

本部分采用熱釋電人體紅外傳

感器完成對車內(nèi)是否存在兒童信號的采集，采用溫度傳感器DS18B20完成對車內(nèi)溫度信息的采集進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。由經(jīng)單片機(jī)分析調(diào)理并執(zhí)行相應(yīng)操作。

3.5繼電器部分

單片機(jī)通過程序判斷數(shù)據(jù)值后通過三極管驅(qū)動繼電器的線圈得電，從而控制繼電器觸點(diǎn)的常開常閉，使車窗打開并開啟車內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)。

4軟件設(shè)計(jì)

運(yùn)用STC15單片機(jī)構(gòu)造出主控系統(tǒng)，通過熱釋電人體紅外傳感器和溫度傳感器分別對車內(nèi)是否有人體和是否有高溫險(xiǎn)情的實(shí)時(shí)檢測，兩種傳感器得到的信號經(jīng)過調(diào)理轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器，數(shù)據(jù)經(jīng)過單片機(jī)處理后將其顯示到液晶屏上，當(dāng)車內(nèi)檢測到有人體并且溫度達(dá)到危險(xiǎn)值，系統(tǒng)自動開啟車窗（開啟20cm）和車內(nèi)鼓風(fēng)機(jī)使空氣通暢，同時(shí)通過

GSMtc35模塊向車主手機(jī)發(fā)送危險(xiǎn)信息。從而避免悲劇的發(fā)生。

根據(jù)以上分析，制定控制程序流程如圖1所示。

5創(chuàng)新及應(yīng)用

目前市場上沒有此類的安全自救系統(tǒng)，非常實(shí)用且經(jīng)濟(jì)；自動完成人體和溫度的監(jiān)測并將溫度顯示；在性能方面，增加了GPRS網(wǎng)絡(luò)功能，可以將危險(xiǎn)信息快速準(zhǔn)確的發(fā)送到車主手機(jī)上，并且為了增加安全性每隔三分鐘發(fā)送一條，若十分鐘后車主還沒到達(dá)便向車主撥打電話。這樣大大增加了系統(tǒng)的安全性；還配備了高電流放電倍數(shù)的航模電池，續(xù)航能力強(qiáng)； 高靈敏度，高精度，操作便捷。

國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目201610066060。

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