車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(已修改)
2025-07-09 16:24 本頁(yè)面
【正文】 車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目 錄1 緒論 1 1 1 2 2 32 車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 4 4 GPRS技術(shù)簡(jiǎn)介 83 系統(tǒng)的單元硬件設(shè)計(jì) 10 10 11 13 14 16 GPRS模塊的硬件電路設(shè)計(jì) 17 174 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 19 MDK開(kāi)發(fā)環(huán)境的介紹 19 20 20 21 22 GPRS模塊程序設(shè)計(jì) 225 系統(tǒng)的調(diào)試與測(cè)試 24 24 25 25總結(jié) 27致謝 29參考文獻(xiàn) 301 緒論 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，買車自然就成為了大多數(shù)家庭的生活需要。據(jù)有關(guān)人士統(tǒng)計(jì)，在最近的十年期間，中國(guó)的汽車產(chǎn)量和銷量穩(wěn)居世界前三，是當(dāng)之無(wú)愧的汽車產(chǎn)銷大國(guó)。除此之外，我國(guó)的酒文化深入人心。從古至今，酒是親戚好友聚會(huì)的必需品。在當(dāng)今社會(huì)，盡管每個(gè)人都知道喝酒不開(kāi)車，開(kāi)車不喝酒，但還是會(huì)有人報(bào)有僥幸心理，因此酒后駕車時(shí)有發(fā)生，在我國(guó)顯得尤其嚴(yán)重。酒后駕車給自己和別人的家庭帶來(lái)了不可挽回的傷害。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年酒后駕車引起的車禍占所有車禍的40%以上，造成的個(gè)人和國(guó)家損失達(dá)好幾十億。因此，如何有效的減少酒駕的發(fā)生成為社會(huì)輿論的焦點(diǎn)之一。 近年來(lái)，檢測(cè)技術(shù)取得了較大的進(jìn)步，依靠傳感器檢測(cè)的手段正慢慢步入人們的生活中。比如溫度傳感器、煙霧傳感器等等。各種各樣的傳感器被應(yīng)用在不同的場(chǎng)合中來(lái)達(dá)到檢測(cè)的目的。同時(shí)，由于單一傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)并非可靠，為了進(jìn)一步保證所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，多傳感器的檢測(cè)系統(tǒng)也是層出不窮，這里就采用了數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將多傳感器所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，以達(dá)到一個(gè)較為準(zhǔn)確的測(cè)量值。 在此背景下，為了避免酒后駕車的發(fā)生以及單一傳感器帶來(lái)的不準(zhǔn)確性，本文將傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)和GPRS技術(shù)結(jié)合，設(shè)計(jì)了一套具有自行檢測(cè)功能的車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了酒駕數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送等功能。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案滿足了無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所要求的智能化和網(wǎng)絡(luò)化的要求，并且有成本低、可靠性高、便于進(jìn)行維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。 1957年，世界上第一臺(tái)醉酒呼吸分析儀在瑞典首次投入使用，標(biāo)志著酒后駕駛檢測(cè)的開(kāi)始。接著英國(guó)斯托爾大學(xué)生理學(xué)家霍爾瓦特設(shè)計(jì)一套名為“個(gè)人警察”的監(jiān)督系統(tǒng)，依據(jù)駕駛員審視車輛行駛方向的范圍，判斷駕駛員的酒駕程度，確定是否報(bào)警。日本采用變檔器上的探測(cè)聲納生來(lái)探測(cè)駕駛員手上汗液中的酒精含量，如果超出預(yù)設(shè)值時(shí)，汽車會(huì)自動(dòng)上鎖，并且通過(guò)車內(nèi)的語(yǔ)音報(bào)警系統(tǒng)提醒司機(jī)嚴(yán)禁酒后駕車。目前我國(guó)大多使用高靈敏、高穩(wěn)定的警用酒精濃度測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量是否酒駕。該儀器的酒精偵測(cè)元件采用先進(jìn)的電化學(xué)傳感器，同時(shí)采用先進(jìn)的大規(guī)模集成電路作為數(shù)據(jù)處理單元。除此之外，還采用了先進(jìn)SMT工藝作為裝配工藝，具有寬范圍溫度操作，且能自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制，偵測(cè)出駕駛者是否吹氣作弊等特點(diǎn)，同時(shí)具有便捷的操作界面，較大的內(nèi)存容量、且能將數(shù)據(jù)通過(guò)USB接口上傳到電腦，但其成本也相對(duì)較高，同時(shí)需要交警人員去強(qiáng)制檢測(cè)，有一定的局限性。同時(shí)，我們國(guó)家正在積極開(kāi)發(fā)車輛預(yù)警方面的相關(guān)設(shè)備。其研究?jī)?nèi)容為:車輛運(yùn)行狀態(tài)、駕駛狀態(tài)、環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)、異常駕駛狀態(tài)實(shí)時(shí)識(shí)別技術(shù)等。研究目的:通過(guò)研發(fā)監(jiān)測(cè)預(yù)警裝置，形成司機(jī)行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，提供減少交通事故的技術(shù)支持，研發(fā)出最新設(shè)備，采用實(shí)車來(lái)證明設(shè)備的先進(jìn)性和可行性。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要有: 、節(jié)省了大量的人力物力。 ，相比相同空間內(nèi)的單一的傳感器，數(shù)據(jù)更加可靠精確。 。 第一章是論文的緒論部分。介紹了課題的研究背景、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，安排了論文的結(jié)構(gòu)，最后介紹了課題研究的意義。 第二章是相關(guān)技術(shù)的簡(jiǎn)介。利用融合技術(shù)得到酒精傳感器的融合數(shù)據(jù)，利用GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送。 第三章是系統(tǒng)的單元硬件設(shè)計(jì)部分。簡(jiǎn)單介紹了車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。通過(guò)查找資料，選擇出系統(tǒng)中的最佳器件型號(hào)，著重設(shè)計(jì)了酒精數(shù)據(jù)采集單元的硬件選型和電路設(shè)計(jì)；并對(duì)中心控制單元和數(shù)據(jù)收集顯示單元進(jìn)行了簡(jiǎn)單的電路設(shè)計(jì)。 第四章是系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分。介紹了MDK等編譯環(huán)境，同時(shí)為節(jié)約開(kāi)發(fā)周期，本系統(tǒng)選擇模塊化的設(shè)計(jì)思想。系統(tǒng)分別對(duì)酒精數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)收集顯示單元和中心控制單元進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并給出了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的具體流程圖。 第五章是系統(tǒng)的調(diào)試與測(cè)試部分。主要是對(duì)信息采集單元能否按照預(yù)期目標(biāo)工作進(jìn)行測(cè)試，包括對(duì)數(shù)據(jù)融合算法的準(zhǔn)確性、顯示界面、參數(shù)設(shè)置以及GPRS模塊SIM900A通訊功能等進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試結(jié)果分析，所選傳感器、GPRS模塊以及模糊控制算法基本能夠滿足系統(tǒng)的工作要求。 在人均汽車擁有量不斷增加的時(shí)代，加上我國(guó)深入人心的酒文化，酒后駕車時(shí)有發(fā)生。因此選擇車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)作為研究對(duì)象，具有重要的價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。根據(jù)本人的調(diào)研，了解到車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)具有巨大的開(kāi)發(fā)潛力，但是由于之前所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的局限性，車載酒精系統(tǒng)沒(méi)有像人們期待的那樣迅速發(fā)展。 本課題研究的目標(biāo)是設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有自行檢測(cè)、實(shí)時(shí)上傳、價(jià)格低廉的車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)。采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)酒精傳感器的數(shù)據(jù)融合、利用GPRS技術(shù)向外發(fā)送酒駕數(shù)據(jù)、有效防患因駕駛員酒后駕車引起的交通事故。在研究的過(guò)程中，學(xué)習(xí)了STM32，融合技術(shù)、酒精傳感器以及GPRS模塊的相關(guān)知識(shí)以及使用方法，同時(shí)加強(qiáng)了在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。 2 車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 這個(gè)系統(tǒng)用到了數(shù)據(jù)融合技術(shù)，對(duì)三個(gè)酒精傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，得到最終的一個(gè)數(shù)值與預(yù)設(shè)值做比較；達(dá)到預(yù)設(shè)的報(bào)警值則通過(guò)GPRS技術(shù)將當(dāng)前酒駕的濃度值以及車主的身份證發(fā)送到交警部門控制中心的服務(wù)器上或者相關(guān)負(fù)責(zé)人的手機(jī)上。數(shù)據(jù)融合技術(shù)(Data Fusion Technology)是從多個(gè)傳感器或多源信息進(jìn)行綜合處理，從而得到更準(zhǔn)確的、可靠的結(jié)論。其嚴(yán)格的定義是:利用計(jì)算機(jī)技術(shù)在一定的準(zhǔn)則下對(duì)按時(shí)序獲取的若干傳感器的觀測(cè)信息加以自動(dòng)分析、綜合以完成估計(jì)任務(wù)和需要的決策而進(jìn)行的信息處理技術(shù)。 1973年，美國(guó)國(guó)防部資助開(kāi)發(fā)了聲吶信號(hào)理解系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)融合技術(shù)應(yīng)用得最早70年代末，基于多傳感器采集的信息整合意義的數(shù)據(jù)融合技術(shù)逐步在公開(kāi)的文獻(xiàn)中出現(xiàn)。隨后，傳感器技術(shù)得到了飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)融合技術(shù)的理論及應(yīng)用研究得到了較快進(jìn)展。1984年美國(guó)三軍政府組織成立了數(shù)據(jù)融合技術(shù)專家組(DFS,Data FusionSpecialists）在軍事領(lǐng)域，一個(gè)單一的傳感器己經(jīng)不再滿足戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，必須運(yùn)用多傳感集成來(lái)獲取多種觀測(cè)數(shù)據(jù)，識(shí)別目標(biāo)屬性，分析行為意圖和態(tài)勢(shì)估計(jì)，精確制導(dǎo)，輔助決策等。在多傳感器系統(tǒng)中，信息關(guān)系的復(fù)雜性、己極大超越了傳統(tǒng)信息處理方法的能力范圍，因此多傳感器信息融合技術(shù)(MSDF，Multi
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