【正文】 : 圖 34 MQ3的工作原理圖 ME3AC2HSOH 模塊介紹 ME3ACZH50H 利用待測(cè)氣體在電解池中工作電極點(diǎn)位上的電化學(xué)氧化過(guò)程，其濃度與待測(cè)氣體電化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的電流成正比，遵循法拉第定律，通過(guò)測(cè)定電流的大小就可以確定待測(cè)氣體的濃度。 車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)選用 STM32F 103ZET6 做為主控制器，在 MDK開(kāi)發(fā)環(huán)境下，用 C 語(yǔ)言進(jìn)行軟件的編寫(xiě)。另外一個(gè) MQ3的 AOUT 連接 STM32 的 PA4，其它兩個(gè)引腳接法一樣。因此我們將當(dāng)前報(bào)警值設(shè)置為 50ppm，接近于血液中酒駕濃度值的最低標(biāo)準(zhǔn)。 、達(dá)到更好的節(jié)能效果，采用模塊化的理念對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。調(diào)試嵌入式圖形界面時(shí)，觸摸屏?xí)r(shí)不時(shí)的出現(xiàn)失靈的情況，調(diào)試發(fā)現(xiàn)不同位置的坐標(biāo)為固定值，即坐標(biāo)的識(shí)別不準(zhǔn)確。 兩個(gè) MQ3 作為傳感器 1 和傳感器 2,ME3ACZH50H 作為傳感器 3，分別顯示三個(gè)傳感器的數(shù)值，最后經(jīng)數(shù)據(jù)融合技術(shù)后顯示一個(gè)當(dāng)前值來(lái)和預(yù)設(shè)報(bào)警值做比較。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 23 頁(yè) 共 30頁(yè) 開(kāi) 始初 始 化 窗 口調(diào) 用 數(shù) 據(jù) 接 收 函數(shù) 接 收 數(shù) 據(jù)設(shè) 計(jì) G P R S 傳 輸方 式發(fā) 送 A T 命 令 建立 網(wǎng) 絡(luò) 連 接G P R S 數(shù) 據(jù) 處 理數(shù) 據(jù) 傳 送 和 延 時(shí) 圖 45 GPRS 模塊軟件流程圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 24 頁(yè) 共 30頁(yè) 5 系統(tǒng)的調(diào) 試與測(cè)試 車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)主要采用 STM32 控制，用 SIM900A 模塊將兩種不同的酒精傳感器所測(cè)得的數(shù)值以及車主的身份證號(hào)發(fā)送至交警部門(mén)的辦公人員或者控制中心的服務(wù)器上，以達(dá)到防酒駕的效果。汽車上供電電壓為 ++12V，因此，需要通過(guò)設(shè)計(jì)電源轉(zhuǎn)換電路將 ++12V 電壓轉(zhuǎn)換到 +5V， + 電壓。 O5V，濃度高則電壓高。 電壓范圍為 至 ，接口耐壓值為 5V。 ，得出最終酒精數(shù)值并與預(yù)設(shè)值做比較，若超出則汽車通過(guò)液晶屏周期性閃動(dòng)來(lái)警示司機(jī)己經(jīng)處于酒駕狀態(tài)，并將酒駕數(shù)據(jù)通過(guò) GPRS 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至交警部門(mén)的控制中心或者具體的手機(jī)號(hào)上。 ，車輛設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)合特殊，所以要保證設(shè)備有效工作能力盡可能強(qiáng)。 IP 協(xié)議和 協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了與 Inter/Intra 的兼容，增大了覆蓋范圍。在某些傳感器或若干數(shù)據(jù)源不能利用或收到干擾時(shí)，總會(huì)有一定數(shù)目的數(shù)據(jù)源可以提供可靠信息，使整個(gè)系統(tǒng)不受干擾，進(jìn)而連續(xù)運(yùn)行、弱化故障，增加檢測(cè)概率。 數(shù) 據(jù) 融 合 技 術(shù)傳 統(tǒng) 融 合 技 術(shù) 現(xiàn) 代 融 合 技 術(shù)經(jīng)典推理法貝葉斯網(wǎng)絡(luò)卡爾曼濾波最小二乘法極大似然估計(jì)加權(quán)平衡法DS證據(jù)理論品質(zhì)因數(shù)法邏輯模板法熵理論聚類分析表決發(fā)模糊邏輯產(chǎn)生式規(guī)則神經(jīng)網(wǎng)路遺傳算法模糊積分理論粗糙集理論小波分析理論專家系統(tǒng)圖 21 數(shù)據(jù)融合相關(guān)技術(shù) 本文主要應(yīng)用了數(shù)據(jù)融合技術(shù)的模糊控制理論方法，屬于智能控制的應(yīng)用范疇。 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。 第四章是系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分。 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。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)。 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。 第三章是系統(tǒng)的單元硬件設(shè)計(jì)部分。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)。 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。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。 QOS（ Quality Of Service )。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)。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(mén)的控制中心，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。 +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。主要特點(diǎn)有 : 。 STXD 連 STM32 的 RX3， SRXD 連 STM32 的 TX3， GND 連 STM32 的地。 開(kāi) 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?，在控制中心進(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)。系統(tǒng)模式分為工作模式、更新模式以及標(biāo)準(zhǔn)模式 。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。從選題、開(kāi)題、各模塊設(shè)計(jì)與調(diào)試，直至論 文的撰寫(xiě)、修改、定稿，無(wú)不凝聚著丁老師的心血與汗水。 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)。經(jīng)調(diào)試，硬件均可正常工作。 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(kāi)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(mén)發(fā)送酒駕車輛的相關(guān)信息。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（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。在單片機(jī)運(yùn)行期間，按下按鍵 B1 后松開(kāi)，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。 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。 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)。 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)。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。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)。 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