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论文范文-校车内儿童遗留报警系统

时间:2021-07-27 09:32:07

近些年随着大批量的校车上线服务学校,校车的安全问题也被越来越多的重视起来,下面就给大家整理了一篇关于校车安全方面的论文供大家参考,如果还需要其他论文方面的帮助联系我们的编辑老师吧。

摘要:针对夏季儿童易被遗忘车内的问题,本研究设计了基于单片机的车内智能检测、实时报警系统。当温度和氧气浓度高于或低于所设定阙值,人员检测模块开启。如果检测到车内有人,报警模块开启,车载声光报警器报警,GSM短信模块向预设负责人手机号发送报警信息,车载降温系统开启,从而确保儿童安全。

关键词:单片机;防遗留;GSM短信模块;论文发表

1、 引言

      近几年因儿童被遗留在车内导致窒息死亡的事件时有发生,本文设计的校车内儿童遗留报警系统与现有产品相比,能够对环境进行实时监测,并且通过多途径报警,同时加装车载风扇降温通风,极大程度上保障了儿童乘车安全。

2、 系统总体方案

      本系统以STC89C51单片机为主控芯片,以车辆点烟器为系统开关,车辆熄火后向单片机输出一个电平信号,系统延迟30S后开启。整个系统由检测模块、控制模块和报警模块三部分组成。当检测模块检测到车内有遗留人员时,单片机传出指令,报警模块工作。一方面驱动声光警报器报警,提示车辆周边的行人和过往车辆车内有儿童遗留,实现近程报警;另一方面通过无线通信模块向预设手机号发送报警信息,通知相关责任人,实现远程报警。另外,车内还加装降温通风模块,由控制车窗的电磁开关和电风扇构成。系统总体框图如图1所示。

图1 系统总体框图_论文发表







图1 系统总体框图

3 、报警系统硬件设计

3.1 检测模块设计

3.1.1 环境因素模块

      环境检测模块由温度传感器和氧气浓度传感器组成。温度检测采用的是DS18B20传感器,单片机通过控制该芯片的DQ口将采集到的温度值传送到单片机上进行处理。氧气浓度检测电路用来检测车内空气中的氧气浓度,氧气浓度传感器将检测到的氧气量变成直流电压信号经放大电路发送到单片机。

3.1.2 红外检测模块

      红外检测模块由热释电红外传感器和对射型光电传感器构成,用来判断是否有人在车内。人体热释电红外传感器可以检测到人发射出的红外线,当检测到红外线时输出端输出一个电平信号给单片机。HC-SR501是一种基于红外线技术的自动控制模块,采用先进的LHI778探头,可以对车内有无儿童遗留进行精确检测。热释电传感器安装在车内正前方,对车内整体进行检测,安装角度与车底盘成35度。

      在座与座之间的盲区采用对射型光电传感器进行检测,其发射端和接收端需要对称安装在车厢的两侧,没有被阻挡的时候接收管导通,当被阻挡的时候接收管接收不到发射管的信号而截至检测电路滤出有效信号,从而使接收端输出检测信号以至于对盲区进行有效检测。

3.2  控制模块设计

      控制电路采用STC89C51单片机为主控芯片,其功能为对各传感器检测的数据进行采集,并对所得数据进行数据分析处理,根据要求读取程序完成相应运算,将结果输出控制报警模块进行工作。通过LCD1602液晶显示电路进行实时信息显示,数据存储是采用AT24C02数据存储模块,其A0、A1、A2三个引脚连接到GND,方便读/写操作。SDA和SCL分别接到单片机的两个引脚。

3.3  报警保护模块设计

      近程报警电路采用5V电磁式有源蜂鸣器和红蓝双色警示灯,由于蜂鸣器工作电流比较大,所以利用三极管开关电路来驱动,基极串联一个1K的电阻连接到单片机I/O口。当I/O口输出低电平,三极管导通蜂鸣器开启;当I/O口输出高电平,三极管截止,蜂鸣器停止工作。远程报警电路采用GSM_A6短信模块进行报警。单片机采用串口的方式与GSM模块进行连接,并在URX上串联一个1K的电阻用于限流,避免电流过大烧坏单片机。为了使GSM模块稳定工作,对GSM模块采用独立电源进行供电,通过软件程序配置通讯波特率为9600。降温通风模块由温控风扇和电磁车窗构成。车内温度越高,电动机转速越快,同时电磁车窗弹开,加快车内空气流通,从而保障儿童生命安全。

4、 报警系统软件部分设计

      在防遗留报警系统开启后,由单片机对数据进行初始化,启动定时器中断和外部中断。利用定时器中断进行时间积累,利用外部中断实现温度和氧气浓度上下值的设定,通过单片机控制该范围值并控制氧气浓度传感器和温度传感器不断对车内环境进行检测,通过A/D转换将测量值传送到单片机并与之前设定的数值上下限值进行比较,判定是否开启检测模块。

5 、结束语

      在完成硬件电路设计和软件编程之后,通过对系统进行调试,可靠的实现了全部设计功能。

参考文献

1、张永生,张梦杰,等.基于STM32F103的车载儿童防滞留报警系统[J].内燃机与配件,2017(12):132-133.

2、张超敏,王雪娇.基于GSM和单片机的家庭防盗防火系统[J].上海电气技术,2019,12(01):62-65+70.

3、程望斌,刘硕卿,等.基于单片机的智能家居防火防盗系统设计[J].湖南理工学院学报(自然科学版),2019,32(01):39-42.

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