【正文】 的電路設(shè)計(jì)。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。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。 數(shù)據(jù)融合技術(shù)的基本原理 充分利用多源信息資源和傳感器信息數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)多源信息或各種傳感器及人工觀測(cè)信息的合理分配與使用，將各種信息數(shù)據(jù)在時(shí)間上和空間的冗余信息與互補(bǔ)，根據(jù)某種優(yōu)化準(zhǔn)則或融合算法組合來(lái)，產(chǎn)生對(duì)觀測(cè)對(duì)象的一致性描述和解釋，并推出更為合理的處理方案。常用的數(shù)據(jù)融合技術(shù)有一下幾種，如圖 21 所示，其中主要分了經(jīng)典數(shù)據(jù)融合技 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 6 頁(yè) 共 30 頁(yè) 術(shù)和現(xiàn)代融合技術(shù)兩大類。模糊控制規(guī)則庫(kù)的來(lái)源主要有 4條途徑，分別是 基于專家的經(jīng)驗(yàn)和控制工程知識(shí)、基于過(guò)程的模糊模型、基于操作人員的實(shí)際控制過(guò)程與基于模糊控制的自學(xué)習(xí)。 輸 出 量精 確 化模 糊 推 理 知 識(shí) 庫(kù) 被 控 對(duì) 象輸 入 量模 糊 化 圖 22 模糊控制的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)融合技術(shù)的主要特點(diǎn) 數(shù)據(jù)融合技術(shù)相對(duì)于單一的數(shù)據(jù)處理技術(shù)而言，主要的特點(diǎn)包括如下方面 : 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 8 頁(yè) 共 30 頁(yè) 。另外， GPRS 的數(shù)據(jù)率為 ，高于 GSM的 ，并且實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)分組傳輸，對(duì)于數(shù)據(jù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的電路交換浪費(fèi)資源，因此分組交換在數(shù)據(jù)應(yīng)用方面效率要高得多，從而節(jié)省了帶寬，減少了傳輸費(fèi)用。 ，改變了以往按時(shí)間收費(fèi)的不足。 目前對(duì)于酒精檢測(cè)的種類很多，按照檢測(cè)方式的不同可分為人為檢測(cè)和自行檢測(cè)。 ，相比與單個(gè)酒精傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)更加精確。 圖 31 車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)的總體架構(gòu) 本課題設(shè)計(jì)了一套針對(duì)酒駕人群的實(shí)時(shí)的，自動(dòng) 化的車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)。 ，傳送給微處理器處理。 CortexM3 是能提供額外的代碼效率的 32位的精簡(jiǎn)指令集微處理器 ( RISC)，在通常 8為到 16 位系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間上獲得了 ARM核心的高性能。 103ZET6 支持睡眠、停機(jī)和待機(jī)模式三種低功耗模式。在單片機(jī)運(yùn)行期間，按下按鍵 B1 后松開，也可以使 RST保持一段時(shí)間低電平，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。 輸出有效信號(hào)為低電平。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 16 頁(yè) 共 30頁(yè) 圖 35 ME3ACzH50H 實(shí)物圖 ME3ACZHSOH 工作的調(diào)理電路如圖 36 所示 : 圖 36 ME3ACzH50H 工 作的調(diào)理電路 TFT 是“ Thin Film Transistor”的簡(jiǎn)稱，一般代指薄膜液晶顯示器，而實(shí)際上指的是薄膜晶體管 (矩陣 )一一可以“主動(dòng)的”對(duì)屏幕上的各個(gè)獨(dú)立的像素進(jìn)行控制。其中，單片機(jī)系統(tǒng)、 TFT LCD 液晶顯示部分均采用 + 供電電 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 18 頁(yè) 共 30頁(yè) 壓，酒精傳感器模塊需要 +SV 供電電壓， GPRS 模塊可采用 ++12V 供電。 系 統(tǒng) 軟 件酒 精 數(shù) 據(jù) 采 集 通 信 模 塊 設(shè) 計(jì)主 控 單 元MQ3數(shù)據(jù)采集電化學(xué)數(shù)據(jù)采集融合處理液晶顯示遠(yuǎn)距離傳輸 圖 42系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)框圖 主控制器 STM32F 103ZET6 初始化后，系統(tǒng)先通過(guò)串口設(shè)定一個(gè)判斷是否酒駕的初始值，然后 MQ3 和 ME3ACZH50H 開始測(cè)量個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的酒精含量，主控制器對(duì)收集的酒精數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，運(yùn)用模糊控制算法得出一個(gè)最終數(shù)值與預(yù)設(shè)值作比較，若超出預(yù)設(shè)值，則發(fā)送控制信號(hào)，進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警，通過(guò)液晶顯示酒精濃度并記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò) GPRS 模塊向交警部門發(fā)送酒駕車輛的相關(guān)信息。 GPRS 模塊軟件流程如圖 45所示。經(jīng)調(diào)試，硬件均可正常工作。報(bào)告方 式分為短信方式和網(wǎng)絡(luò)方式。 本文所做的工作主要包括以下幾部分 : ，通過(guò)各種檢查酒駕技術(shù)的比較，選擇了數(shù)據(jù)融合技術(shù)和 GPRS 技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行酒駕的檢測(cè)以及數(shù)據(jù)的傳輸，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。改變后的做法是讀取 模塊的應(yīng)答信息，檢測(cè)到上一個(gè)命令正確執(zhí)行后，再發(fā)送下一個(gè)命令，否則重發(fā) 。從選題、開題、各模塊設(shè)計(jì)與調(diào)試，直至論 文的撰寫、修改、定稿，無(wú)不凝聚著丁老師的心血與汗水。 MQ3 以及 ME3ACZH50H， GPRS 模塊無(wú)線通信方式進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果證明該設(shè)計(jì)滿足自行檢測(cè)酒駕的要求。同樣 MQ3 的輸出電壓和濃度關(guān)系最初也不知道，后查閱文獻(xiàn)和資料得出電壓和濃度的關(guān)系。 表 52身體酒精濃度與肇事率的關(guān)系 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 27 頁(yè) 共 30頁(yè) 總結(jié) 本文主要對(duì)車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了酒精數(shù)據(jù)的采集和傳輸，并且驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。系統(tǒng)模式分為工作模式、更新模式以及標(biāo)準(zhǔn)模式 。ME3ACZH50H 傳感器需要根據(jù)技術(shù)手冊(cè)上的原理圖自己焊接調(diào)試電路，包括放大器元件 27L2C、熱敏電阻等等。 開 始傳 感 器 1M E 3 A C 2 H 5 0 H傳 感 器 3M Q 3傳 感 器 2M Q 3模 糊 處 理 模 糊 處 理模 糊 處 理模 糊 推 理 知 識(shí) 庫(kù)被 控 對(duì) 象解 模 糊 化 處 理結(jié) 束 圖 44模糊控制算法的程序設(shè)計(jì)流程圖 GPRS 模塊程序設(shè)計(jì) 將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳遞到控制中心時(shí)，會(huì)通過(guò) GPRS網(wǎng)絡(luò)建立一個(gè) TCP或者 UDP連接，當(dāng)連接成功建立后就可以將數(shù)據(jù)可靠的傳輸?shù)娇刂浦行模诳刂浦行倪M(jìn)行分析，然后對(duì)傳遞過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的解析以及對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)做出回應(yīng)。 MDK 開發(fā)環(huán)境的介紹 RealView MDK 開發(fā)環(huán)境具有的主要特點(diǎn)如下 : Flash 燒寫模塊 Simulation 設(shè)備模擬 CortexM3核處理器和 ARM7， ARMS RealView MDK 軟件開發(fā)環(huán)境如圖 41所示。 STXD 連 STM32 的 RX3， SRXD 連 STM32 的 TX3， GND 連 STM32 的地。主要特點(diǎn)有 :高精度、低功耗、線性范圍寬、高靈敏度、抗干擾能力強(qiáng)、優(yōu)異的重復(fù)性和穩(wěn)定性。主要特點(diǎn)有 : 。 為了提高系統(tǒng)的可操作性，設(shè)計(jì)了上電或按鍵復(fù)位電路，一旦 RST 上電壓低于復(fù)位電壓，系統(tǒng)進(jìn)入復(fù)位狀 態(tài)。 +2 個(gè)通用同步 /異步接收發(fā)送器 (USART)，高達(dá) 兆位 /秒的接口速率。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 13 頁(yè) 共 30頁(yè) 控制器的選擇 車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)性好，穩(wěn)定性好，性價(jià)比高，考慮到系統(tǒng)完成的功能較多，選用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的微控制器 STM32F103ZET6。車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)是在自動(dòng)化、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，不用人為的去檢測(cè)，同時(shí)不受距離的約束，能夠把酒駕信息直接發(fā)送至交警部門的控制中心，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。二是無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸部分，將酒駕車輛的相關(guān)信息通過(guò)GPRS 模塊發(fā)送至交警部門控制中心的 IP 上，或者發(fā)送至具體的手機(jī)號(hào)上。該系統(tǒng)具有功耗低，實(shí)時(shí)性好，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文） 第 10 頁(yè) 共 30頁(yè) 3 系統(tǒng)的單元硬件設(shè)計(jì) 車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)是指利用傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)以及 GPRS 技術(shù)自動(dòng)讀取車內(nèi)空氣中酒精含量，并進(jìn)行綜合處理，最終作為司機(jī)酒駕的依據(jù)。 QOS（ Quality Of Service )。 GPRS 技術(shù)簡(jiǎn)介 GPRS 是通用無(wú)線分組業(yè)務(wù) (General Packet Radio Service)的英文簡(jiǎn)稱，是第二代移動(dòng)通信 GSM 向第三代移動(dòng)通信 3G 過(guò)渡的技術(shù)，因此屬于國(guó)際流行的，是一種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸通信技術(shù)。去模糊化常用的方法有 :重心法，加權(quán)平均法，最大程度的隸屬函數(shù)，隸屬度限幅元件平均法和中值法等。 2)模糊化 :根據(jù)模糊集理論，以適當(dāng)?shù)谋壤龑⑤斎胱兞恐缔D(zhuǎn)換到模糊語(yǔ)言變量的語(yǔ)言值，這里的轉(zhuǎn)換主要是基于模糊集合的隸屬度函數(shù)。 數(shù)據(jù)融合的相關(guān)技術(shù) 數(shù)據(jù)融合技術(shù)是一種從多個(gè)信息源的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和處理技術(shù)，是許多傳統(tǒng)學(xué)科和新技術(shù)的集成與應(yīng)用，如模式識(shí)別、智能控制、決策論、通信、信號(hào)處理、最優(yōu)化技術(shù)、估計(jì)理論、不確定性理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘等。盡管我們起步較晚，但可以借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)和己有成果，力爭(zhēng)在模糊控制、融 合算法等基礎(chǔ)理論上有所突破。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)。 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