【正文】 的電路設計。根據(jù)本人的調研，了解到車載酒精檢測系統(tǒng)具有巨大的開發(fā)潛力，但是由于之前所設計系統(tǒng)的局限性，車載酒精系統(tǒng)沒有像人們 期待的那樣迅速發(fā)展。隨后，傳感器技術得到了飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)融合技術的理論及應用研究得到了較快進展。 數(shù)據(jù)融合技術的基本原理 充分利用多源信息資源和傳感器信息數(shù)據(jù)，通過對多源信息或各種傳感器及人工觀測信息的合理分配與使用，將各種信息數(shù)據(jù)在時間上和空間的冗余信息與互補，根據(jù)某種優(yōu)化準則或融合算法組合來，產生對觀測對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)融合技術有一下幾種，如圖 21 所示，其中主要分了經典數(shù)據(jù)融合技 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 6 頁 共 30 頁 術和現(xiàn)代融合技術兩大類。模糊控制規(guī)則庫的來源主要有 4條途徑，分別是 基于專家的經驗和控制工程知識、基于過程的模糊模型、基于操作人員的實際控制過程與基于模糊控制的自學習。 輸 出 量精 確 化模 糊 推 理 知 識 庫 被 控 對 象輸 入 量模 糊 化 圖 22 模糊控制的基本結構 數(shù)據(jù)融合技術的主要特點 數(shù)據(jù)融合技術相對于單一的數(shù)據(jù)處理技術而言，主要的特點包括如下方面 : 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 8 頁 共 30 頁 。另外， GPRS 的數(shù)據(jù)率為 ，高于 GSM的 ，并且實現(xiàn)了數(shù)據(jù)分組傳輸，對于數(shù)據(jù)應用來說，傳統(tǒng)的電路交換浪費資源，因此分組交換在數(shù)據(jù)應用方面效率要高得多，從而節(jié)省了帶寬，減少了傳輸費用。 ，改變了以往按時間收費的不足。 目前對于酒精檢測的種類很多，按照檢測方式的不同可分為人為檢測和自行檢測。 ，相比與單個酒精傳感器測得的數(shù)據(jù)更加精確。 圖 31 車載酒精檢測系統(tǒng)的總體架構 本課題設計了一套針對酒駕人群的實時的，自動 化的車載酒精檢測系統(tǒng)。 ，傳送給微處理器處理。 CortexM3 是能提供額外的代碼效率的 32位的精簡指令集微處理器 ( RISC)，在通常 8為到 16 位系統(tǒng)的存儲空間上獲得了 ARM核心的高性能。 103ZET6 支持睡眠、停機和待機模式三種低功耗模式。在單片機運行期間，按下按鍵 B1 后松開，也可以使 RST保持一段時間低電平，實現(xiàn)單片機的復位。 輸出有效信號為低電平。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 16 頁 共 30頁 圖 35 ME3ACzH50H 實物圖 ME3ACZHSOH 工作的調理電路如圖 36 所示 : 圖 36 ME3ACzH50H 工 作的調理電路 TFT 是“ Thin Film Transistor”的簡稱，一般代指薄膜液晶顯示器，而實際上指的是薄膜晶體管 (矩陣 )一一可以“主動的”對屏幕上的各個獨立的像素進行控制。其中，單片機系統(tǒng)、 TFT LCD 液晶顯示部分均采用 + 供電電 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 18 頁 共 30頁 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 計主 控 單 元MQ3數(shù)據(jù)采集電化學數(shù)據(jù)采集融合處理液晶顯示遠距離傳輸 圖 42系統(tǒng)的軟件結構框圖 主控制器 STM32F 103ZET6 初始化后，系統(tǒng)先通過串口設定一個判斷是否酒駕的初始值，然后 MQ3 和 ME3ACZH50H 開始測量個監(jiān)測點的酒精含量，主控制器對收集的酒精數(shù)據(jù)進行融合處理，運用模糊控制算法得出一個最終數(shù)值與預設值作比較，若超出預設值，則發(fā)送控制信號，進行語音報警，通過液晶顯示酒精濃度并記錄數(shù)據(jù)，同時通過 GPRS 模塊向交警部門發(fā)送酒駕車輛的相關信息。 GPRS 模塊軟件流程如圖 45所示。經調試，硬件均可正常工作。報告方 式分為短信方式和網絡方式。 本文所做的工作主要包括以下幾部分 : ，通過各種檢查酒駕技術的比較，選擇了數(shù)據(jù)融合技術和 GPRS 技術相結合的方式進行酒駕的檢測以及數(shù)據(jù)的傳輸，實現(xiàn)了優(yōu)勢互補。改變后的做法是讀取 模塊的應答信息，檢測到上一個命令正確執(zhí)行后，再發(fā)送下一個命令，否則重發(fā) 。從選題、開題、各模塊設計與調試，直至論 文的撰寫、修改、定稿，無不凝聚著丁老師的心血與汗水。 MQ3 以及 ME3ACZH50H， GPRS 模塊無線通信方式進行了測試，結果證明該設計滿足自行檢測酒駕的要求。同樣 MQ3 的輸出電壓和濃度關系最初也不知道，后查閱文獻和資料得出電壓和濃度的關系。 表 52身體酒精濃度與肇事率的關系 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 27 頁 共 30頁 總結 本文主要對車載酒精檢測系統(tǒng)的軟硬件進行設計，實現(xiàn)了酒精數(shù)據(jù)的采集和傳輸，并且驗證了系統(tǒng)的可行性。系統(tǒng)模式分為工作模式、更新模式以及標準模式 。ME3ACZH50H 傳感器需要根據(jù)技術手冊上的原理圖自己焊接調試電路，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 庫被 控 對 象解 模 糊 化 處 理結 束 圖 44模糊控制算法的程序設計流程圖 GPRS 模塊程序設計 將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳遞到控制中心時，會通過 GPRS網絡建立一個 TCP或者 UDP連接，當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?，在控制中心進行分析，然后對傳遞過來的數(shù)據(jù)進行相應的解析以及對監(jiān)測系統(tǒng)做出回應。 MDK 開發(fā)環(huán)境的介紹 RealView MDK 開發(fā)環(huán)境具有的主要特點如下 : Flash 燒寫模塊 Simulation 設備模擬 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。主要特點有 :高精度、低功耗、線性范圍寬、高靈敏度、抗干擾能力強、優(yōu)異的重復性和穩(wěn)定性。主要特點有 : 。 為了提高系統(tǒng)的可操作性，設計了上電或按鍵復位電路，一旦 RST 上電壓低于復位電壓，系統(tǒng)進入復位狀 態(tài)。 +2 個通用同步 /異步接收發(fā)送器 (USART)，高達 兆位 /秒的接口速率。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 13 頁 共 30頁 控制器的選擇 車載酒精檢測系統(tǒng)要求實時性好，穩(wěn)定性好，性價比高，考慮到系統(tǒng)完成的功能較多，選用意法半導體公司生產的微控制器 STM32F103ZET6。車載酒精檢測系統(tǒng)是在自動化、實時監(jiān)測的基礎上設計的，不用人為的去檢測，同時不受距離的約束，能夠把酒駕信息直接發(fā)送至交警部門的控制中心，達到實時監(jiān)測的目的。二是無線數(shù)據(jù)傳輸部分，將酒駕車輛的相關信息通過GPRS 模塊發(fā)送至交警部門控制中心的 IP 上，或者發(fā)送至具體的手機號上。該系統(tǒng)具有功耗低，實時性好，數(shù)據(jù)遠程傳輸?shù)葍?yōu)點。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 10 頁 共 30頁 3 系統(tǒng)的單元硬件設計 車載酒精檢測系統(tǒng)是指利用傳感器技術、數(shù)據(jù)融合技術以及 GPRS 技術自動讀取車內空氣中酒精含量，并進行綜合處理，最終作為司機酒駕的依據(jù)。 QOS（ Quality Of Service )。 GPRS 技術簡介 GPRS 是通用無線分組業(yè)務 (General Packet Radio Service)的英文簡稱，是第二代移動通信 GSM 向第三代移動通信 3G 過渡的技術，因此屬于國際流行的，是一種遠程數(shù)據(jù)傳輸通信技術。去模糊化常用的方法有 :重心法，加權平均法，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?shù)谋壤龑⑤斎胱兞恐缔D換到模糊語言變量的語言值，這里的轉換主要是基于模糊集合的隸屬度函數(shù)。 數(shù)據(jù)融合的相關技術 數(shù)據(jù)融合技術是一種從多個信息源的數(shù)據(jù)進行集成和處理技術，是許多傳統(tǒng)學科和新技術的集成與應用，如模式識別、智能控制、決策論、通信、信號處理、最優(yōu)化技術、估計理論、不確定性理論、計算機科學、數(shù)據(jù)挖掘等。盡管我們起步較晚，但可以借鑒國外的經驗和己有成果，力爭在模糊控制、融 合算法等基礎理論上有所突破。其嚴格的定義是 :利用計算機技術在一定的準則下對按時序獲取的若干傳感器的觀測信息加以自動分析、綜合以完成估計任務和需要的決策而進行的信息處理技術。 在人均汽車擁有量不斷增加的時代，加上我國深入人心的酒文化，酒后駕車