基于APP的車內(nèi)高溫遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)研究

張述文 張海程 于佳正

摘 要：隨著汽車的普及，車內(nèi)高溫致死案例頻頻發(fā)生。針對(duì)這一現(xiàn)象，利用傳感器技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)，設(shè)計(jì)出一套新型的車內(nèi)高溫遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有靈敏度高、實(shí)時(shí)性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，能夠有效地防止孩子被遺留車內(nèi)中暑窒息死亡事件的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：車內(nèi)高溫；感應(yīng)；預(yù)警；單片機(jī)；移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.019

1 緒論

1.1 研究意義

出于一種對(duì)人安全的問(wèn)題的考慮，應(yīng)該研發(fā)一種車內(nèi)高溫人體感應(yīng)系統(tǒng)。在車內(nèi)有人，并且車內(nèi)產(chǎn)生高溫環(huán)境的時(shí)候給予一些解決措施，并給與車主預(yù)警。本文通過(guò)提出“汽車高溫人體感應(yīng)警報(bào)系統(tǒng)”來(lái)進(jìn)一步來(lái)減少人員傷亡和不必要的財(cái)產(chǎn)損失。該系統(tǒng)能夠給車主提供一個(gè)提醒的功能，降低因車主疏忽大意而對(duì)被遺漏在車內(nèi)的人員的危險(xiǎn)程度，從而保證車內(nèi)人員的本質(zhì)安全。

1.2 研究方法和成果

1.2.1 研究方向

首先搭建一個(gè)的高靈敏度的感應(yīng)系統(tǒng)，其包括硬件和軟件的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)這兩方面保證感應(yīng)系統(tǒng)能夠及時(shí)做出反應(yīng)。

1.2.2 研究成果

通過(guò)移動(dòng)通訊即手機(jī)移動(dòng)終端接收預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出的細(xì)信息，同時(shí)手機(jī)移動(dòng)終端能夠接收到短信提醒，這樣能夠保證車主及時(shí)準(zhǔn)確的獲知車輛的即時(shí)信息。具體過(guò)程是人體感應(yīng)開(kāi)關(guān)檢測(cè)到車內(nèi)有人并且溫度檢測(cè)器測(cè)量的車內(nèi)溫度超過(guò)設(shè)定溫度時(shí)，感應(yīng)系統(tǒng)能夠自動(dòng)開(kāi)啟并作出相應(yīng)分析，最終將分析結(jié)果以短信的形式讓車主及時(shí)獲知車內(nèi)人員情況。

2 車內(nèi)高溫人體感應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 車內(nèi)高溫人體感應(yīng)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該傳感器系統(tǒng)基于普通移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)移動(dòng)終端對(duì)車輛內(nèi)的成員進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控。感應(yīng)系統(tǒng)采用C語(yǔ)言進(jìn)行編程并在寫入單片機(jī)內(nèi)。該單片機(jī)能夠預(yù)留出和手機(jī)移動(dòng)終端相匹配的借口，從而能夠及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)送車內(nèi)預(yù)警信息。這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度低，并在現(xiàn)今社會(huì)得到了應(yīng)用，成本低、可靠性好。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括檢測(cè)模塊、中央處理模塊、執(zhí)行模塊、通信模塊，其中：

（1）檢測(cè)模塊由溫度傳感器（包括溫度檢測(cè)模塊和人體檢測(cè)模塊）和溫度轉(zhuǎn)換信號(hào)處理電路組成，主要是采集車內(nèi)人體溫度，并將收集到的信息傳輸?shù)较乱荒K。

（2）中央處理模塊接收來(lái)自溫度傳感器的信息，同時(shí)快速進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并得出數(shù)據(jù)分析結(jié)果。中央處理模塊會(huì)根據(jù)各模塊傳輸進(jìn)入的信息判斷是否需要向車主發(fā)出預(yù)警。

（3）執(zhí)行模塊通過(guò)無(wú)線接收器接收來(lái)自車主手機(jī)的信息，并能夠自動(dòng)開(kāi)啟天窗幫助熱空氣擴(kuò)散等。

（4）通信模塊可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔?。通訊系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)，中央處理模塊分析結(jié)果將決定是否通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞浇o車主發(fā)送分析結(jié)果。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概述

該軟件采用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的接收與發(fā)送，車主可以使用單片機(jī)上的通訊模塊來(lái)監(jiān)控汽車情況，當(dāng)軟件運(yùn)行時(shí)，它將對(duì)車內(nèi)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析。如果汽車處于無(wú)預(yù)警狀態(tài)，傳感器檢測(cè)到的信號(hào)將不會(huì)被處理，通訊模塊也不會(huì)發(fā)出預(yù)警。當(dāng)車主離開(kāi)后汽車開(kāi)啟預(yù)警，在車內(nèi)感應(yīng)到人體的情況下單片機(jī)開(kāi)始工作，監(jiān)控車內(nèi)溫度變化，當(dāng)車內(nèi)溫度高于設(shè)定的溫度上限時(shí)，單片機(jī)會(huì)判斷車內(nèi)情況，向車主發(fā)出車內(nèi)高溫預(yù)警。

本系統(tǒng)設(shè)置SIM卡收發(fā)裝置，當(dāng)滿足設(shè)計(jì)的預(yù)警條件時(shí)，單片機(jī)會(huì)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)給用戶手機(jī)發(fā)送短信預(yù)警。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的終端分為兩種類型，手機(jī)和普通手持接收器，其中手機(jī)比普通接收器等級(jí)高，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，這兩種控制方式都可以接收信號(hào)提供預(yù)警，如果是用普通接收器作為接收端，接收器可以接受信號(hào)并利用內(nèi)置蜂鳴器提醒車主。如果用手機(jī)為接收端，則車載移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以向車主發(fā)送預(yù)警短信。

3.2 子程序的設(shè)計(jì)

3.2.1 溫度子程序的設(shè)計(jì)

溫度傳感器DS18B20只有經(jīng)過(guò)編譯后才能被單片機(jī)所識(shí)別，所以溫度傳感器的子程序是很重要的，下面為溫度傳感器子程序：溫度傳感器子程序～啟動(dòng)溫度傳感器～采集溫度信息、轉(zhuǎn)換～單片機(jī)。當(dāng)紅外線探測(cè)儀檢測(cè)到車上有人存在時(shí)，單片機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)溫度傳感器開(kāi)始，當(dāng)單片機(jī)判斷溫度超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

3.2.2 報(bào)警子程序

汽車中設(shè)置蜂鳴器。用編程設(shè)置報(bào)警程序，報(bào)警程序能讓蜂鳴器產(chǎn)生不同頻率的響聲，使得周圍的人們能注意到汽車的報(bào)警，起到警示作用。

溫度傳感器將其檢測(cè)信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)其判斷，當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)單片機(jī)會(huì)向報(bào)警系統(tǒng)發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)，報(bào)警系統(tǒng)開(kāi)始工作。

4 結(jié)論與展望

最終此程序?qū)崿F(xiàn)的功能為：熱釋電紅外探測(cè)儀的輸出信號(hào)連接單片機(jī)的片選信號(hào)，即紅外探測(cè)儀的輸出信號(hào)決定單片機(jī)的工作。當(dāng)紅外探測(cè)儀檢測(cè)到車內(nèi)有人時(shí)，啟動(dòng)單片機(jī)，然后通過(guò)單片機(jī)的同步時(shí)鐘序列啟動(dòng)溫度檢測(cè)器，當(dāng)溫度檢測(cè)器檢測(cè)到的溫度高于預(yù)定值時(shí)，單片機(jī)會(huì)發(fā)出一個(gè)高平信號(hào)提醒有危險(xiǎn)發(fā)生。同時(shí)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警系統(tǒng)將車內(nèi)有人和溫度高于預(yù)設(shè)值的報(bào)警信號(hào)通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送給車主，車主通過(guò)安裝在鑰匙上的接收模塊得知報(bào)警信號(hào)。本系統(tǒng)對(duì)車內(nèi)高溫人體感應(yīng)的研究，輔助提醒用戶察覺(jué)車內(nèi)存在的危險(xiǎn)，及時(shí)解決車內(nèi)高溫對(duì)車內(nèi)嬰兒的造成的傷害。但本系統(tǒng)只是起到輔助作用，為了更加安全，用戶還是不要抱著僥幸心理，把嬰兒獨(dú)自放在烈日烘烤的車內(nèi)，從而也就從本質(zhì)上杜絕了悲劇的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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