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基于安全温度控制的智能汽车报警装置设计
作者:网站采编关键词:
摘要：媒体多次报道在炎炎夏日个别家长因一时疏忽将儿童遗忘在密闭的车内，从而造成孩子意外死亡的事件，本课题的任务旨在减少此类情况发生。本系统能在汽车熄火后分析是否有儿童遗
媒体多次报道在炎炎夏日个别家长因一时疏忽将儿童遗忘在密闭的车内，从而造成孩子意外死亡的事件，本课题的任务旨在减少此类情况发生。本系统能在汽车熄火后分析是否有儿童遗忘在车内，一旦辨别可能存在危险时，自动声控报警并向车主手机发送信息，并能根据车内温度情况，调整车窗的高度，避免因车内温度过高或缺氧给车内儿童造成伤害。
目前防止将儿童遗忘车内的产品很少，较成熟的有Starfish的智能传感器和勿忘我SOS（汽车座安全提示器）。
Starfish 装置是将一个智能传感器放置在儿童汽车座椅垫下[1]，并通过蓝牙与父母的智能设备实现通讯。手机应提前下载安装好Starfish 应用软件并完成配对，当婴儿被放入座位，通过重力感应，Starfish 将自动激活，如果孩子被粗心的父母落在车里，父母或其他紧急联系人将会收到紧急信息。如果婴儿被抱离座位，Starfish 将解除工作，进入休眠省电状态。Starfish 适用体重为3.2磅至60磅重的婴幼儿，使用标准钮扣电池，存电量不多时，会提醒更换[2]。
勿忘我SOS（汽车座安全提示器）这款报警提示器包含接收器和发射器两部分。发射器直接安装在儿童座椅的安全带上，内部镶嵌蓝牙信号发射装置；接收器通过车载诊断系统与汽车发动机相连，两者互相配合发挥作用。当汽车发动，提示器便会提醒驾车人给孩子扣好胸夹系好安全带；如果小朋友不小心把安全带打开了，报警器就会响起，提醒驾驶人给孩子重新扣好胸夹系好安全带；当发动机熄火后，如果这个安全带没有打开，说明小朋友还独自在车里，报警器就会立刻做出反应，达到勿忘我SOS目的。
这两款已经上市的产品，考虑的比较完善，但是还存在一些不足。例如：Starfish 智能传感器，如果小孩没在车里，在安全座椅上放个等同儿童重量的物品可能也会激活；再如车内安装了勿忘我SOS 这款报警提示器，但是车里没有坐着小孩，也就是说每次开车，驾驶员都要去把安全座椅的安全带扣系上，每次停车都要去把安全座椅的安全带扣解开，十分繁琐。在这里需要特别指出的是这两款产品均具有防止儿童遗忘车内的预警功能，但是没有考虑到万一预警没有起到作用（产品一忘带手机），孩子仍然被留到车内造成危险[3]。
1 总体设计概述
课题的目的在于克服上述技术的不足，提供一种新型汽车报警装置，当儿童被遗忘车内时，能够自动报警引起周围人群的注意并向车主手机发送紧急提示信息，同时降车窗通风、降温。
新型汽车报警装置的技术方案其特征在于：包括AT89S52 单片机[4]、DS18B20 环境温度传感器、NS-THI 称重传感器、AD574 A/D 转换器、报警控制器及TC35i GSM模块。DS18B20 环境温度传感器与单片机输入接口连接，NS-THI 称重传感器通过AD574 A/D 转换器与单片机输入接口连接，单片机的输出接口分别连接汽车车窗控制端和报警控制器，单片机通过TC35i GSM模块与车主手机进行数据通信[5]。图1为新型汽车报警装置的硬件结构框图。
图1 新型汽车报警装置的硬件结构框图Fig.1 Hardware structure block diagram of the new auto alarm device
课题的有益效果是：与上两款产品相比不但有报警功能而且还能自动降车窗通风、降温为儿童的营救争取时间。当拔出车钥匙，发动机停止运转后开启系统。由DS18B20（环境温度传感器）[6]采集车内温度信号，NS-THI（称重传感器）采集座椅上的压力信号，当称重传感器的压力信号符合系统设定值时，判定可能有儿童遗忘在车座上，并且环境温度传感器采集车内温度值为37℃，后车窗自动下降5 cm，同时向车主手机发送求救信号；如果车主未回来，车内温度继续上升至40℃，后车窗再下降5 cm，继续向车主手机发送求救信号；如果车主仍未回来，车内温度继续上升至47℃，后车窗再下降5 cm，继续向车主手机发送求救信号，并开启声控报警器引起周围人群的注意，当儿童被解救后离开座椅，系统自动关闭。这种新型汽车报警装置性能稳定、能耗低，采用多种安全措施，极大地提高了儿童乘车的安全性。图2为装置的控制流程图。
图2 装置的控制流程Fig.2 Control flow chart of the device
2 具体实施方式
2.1 DS18B20 环境温度传感器
DS18B20 环境温度传感器与AT89S52 单片机输入接口连接。DS18B20是一种“一线器件”，是单线数字温度传感器，与微处理器的连接只需要一条口线就可以实现双向通讯，从而精度高、抗干扰能力强、使用便捷、经济性好。DS18B20 测温范围广，通常为-55℃～+125℃；当环境温度在-10℃～+85℃时精度可达到℃。将多个DS18B20 并联在唯一的单线上还可以进行多点测温。DS18B20 工作电压3.0～5.5 V，测量结果以数字量方式串行传送，无需外围元件。DS18B20是高速暂存存储器，内部由9个字节组成，第0 和第1个字节存放二字节补码形式的温度值。当有温度转换命令时，温度值被转换成补码并保存在第0 和第1 字节中。单片机可以通过与DS18B20的单线接口读取数据，读取顺序为先读取低位，后读取高位。温度计算方法依据符号位信息有所不同：当符号位S＝0时，二进制位被转换为十进制；当S＝1时，补码首先被转换成原始码，然后计算十进制值。具体数据实例如表1所示。
文章来源：《时代汽车》 网址: http://www.sdqczz.cn/qikandaodu/2021/0623/2166.html
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