如今汽車已進入了千家萬戶,家庭用車也越來越普及,汽車已成為人民生活必不可少的工具之一。但隨著汽車的廣泛使用,伴之而來的交通事故也越來越頻繁。交通事故給人們的生命財產(chǎn)安全帶來了很大的威脅。據(jù)權威部門調(diào)查了解到,在重大交通事故發(fā)生時,大多數(shù)死者是因為搶救不及時而死亡,其中絕大多數(shù)是因為沒有及時報警求救而喪生,所以當發(fā)生重大交通事故時及時的求救與救援就顯得尤其重要。特別在郊外人煙稀少的地區(qū),一旦發(fā)生事故,若沒有及時發(fā)現(xiàn)并營救,很容易因救治時間不及時而造成不必要的人員傷亡。雖然如今也有些車載設備有交通事故報警的功能,但是還不能及時、準確、可靠的報警,沒能做到識別具體的交通事故發(fā)生的種類。另外隨著汽車的普及,偷盜車輛事件也與日俱增,也給人們帶來了較大的財產(chǎn)損失。然而目前市場上還沒有一個有效可行的解決方案來降低重大交通事故發(fā)生時對人員的傷害,同時又能減少汽車被盜的發(fā)生。
本作品的目的是通過重大交通事故兼顧防盜遠程監(jiān)控車載移動終端,有效地減少重大交通事故對人的生命財產(chǎn)的危害。
1、當重大交通事故發(fā)生時,能及時、準確的發(fā)出報警信息。特別是在人煙稀少的地方,如戈壁荒漠,偏遠郊外。當緊急事故發(fā)生時,如果傷員沒有得到及時有效的搶救,就有可能失去生命。但是該車載移動終端能自動確定車輛具體位置信息,及時將有關信息向交管平臺報警發(fā)送,爭取傷員的救治的寶貴時間,更有效的降低發(fā)生事故時人員的傷亡。
2、車載移動終端還具有智能防盜報警的功能。即若有人非法侵入車內(nèi),就會觸發(fā)安裝在車內(nèi)的傳感器模塊,同時引起聲光報警。車輛的位置信息將實時發(fā)送到車主的手機上,車主可自動選擇報警,使汽車被盜的可能性降到最低,盡可能的為車主挽回經(jīng)濟財產(chǎn)損失。本次產(chǎn)品利用多種傳感器對車輛的行駛狀態(tài),通過GSM通信模塊與GPS定位系統(tǒng)模塊進行實時和有效的檢測,通過微控制器實時處理傳感信號。當檢測到發(fā)生交通事故后,初步識別出發(fā)生的交通事故的類別,并采用基于GSM網(wǎng)絡遠程交通事故報警器傳輸系統(tǒng)將GPS采集到的地理位置信息通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡、通訊設備、互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)浇煌ㄊ鹿使芾砥脚_控制中心與相應的手機客戶端,管理平臺控制中心可以準確及時的處理各類重大的交通事故。
該系統(tǒng)可以大大減小事故發(fā)生時救援的時間,方便交通部門及時采取營救措施,迅速展開救援。很適合現(xiàn)代社會車輛日益增多的今天。
1.1 主要方案的確定
本系統(tǒng)利用STC12C5A60S2作為主控芯片,實現(xiàn)交通事故的地理位置信息檢測及其通信網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸報警功能。STC12C5A60S2系列單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機器周期(1T)的單片機,是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機,指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復位電路,2路PWM,8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/S),具有強干擾行。故采用此芯片作為本系統(tǒng)的主控芯片。
整個系統(tǒng)主要有STC12C5A60S2微控制器、GSM網(wǎng)絡模塊、GPS模塊以及無線遙控模塊和火焰?zhèn)鞲衅髂K和液晶顯示模塊等硬件構成。主要運用的傳感器有汽車安全氣囊傳感器,傾角加速度傳感器(用水銀開關代替),對汽車的狀態(tài)進行實時監(jiān)控。收集信息并經(jīng)過微控制器進行處理,微控制器負責實時接受、處理所檢測到的傳感器信號,判斷是否發(fā)生交通事故。如果發(fā)生交通事故,系統(tǒng)通過GPS模塊采集所發(fā)生交通事故的地理位置信息,并通過GSM模塊及時將信息無線傳輸給交通事故管理平臺,第一時間做出處理行動。
顯示部分我們的選擇也可以很多種,有LCD1602但不能顯示漢字和顯示內(nèi)容有限,有TFT彩屏液晶但由于價格的昂貴,驅(qū)動困難,而我們系統(tǒng)要求的顯示條件不高。LCD12864不僅可以顯示字母和漢字,還可以顯示漢字,它控制簡單,成本較低,非常適合我們設計的要求。2.1 傾角、加速度感器檢測系統(tǒng):
本系統(tǒng)由于應用于交通事故報警裝置中,故應考慮采用能檢測交通安全事故的傳感器。所以系統(tǒng)主要采用交通事故發(fā)生檢測傳感器,主要運用的傳感器有汽車安全氣囊傳感器,傾角、加速度、壓力傳感器。它們將利用自身特有的方法對汽車的狀態(tài)進行實時監(jiān)控。收集汽車實時狀態(tài)信息并將其發(fā)送至微控制器進行處理。本系統(tǒng)能及時將汽車的狀態(tài)信息檢測并發(fā)送出去,為整個安全報警裝置做了重要鋪墊。
本系統(tǒng)采用了MPU-6050角度傳感器模塊,該角度傳感器模塊為全球首例整合6軸運動處理組件,相對于多組件方案,免除了組合陀螺儀與加速度時之軸間差的問題,減少了大量的包裝空間。其支持5V/3.3V電壓輸入,板載RT9161,比1117更低的壓降,更快的負載相應速度,非常適合高噪聲電源環(huán)境;而且量程通過處理器IO選擇,也可以電阻選擇;休眠使能可以通過單片機IO控制。
加速度傳感器模塊采用了MMA7455 三軸數(shù)字加速度傳感器。MMA745是一款數(shù)字輸出(I2C/SPI)、低功耗、緊湊型電容式微機械加速度計,具有信號調(diào)理、低通濾波器、溫度補償、自測、可配置通過中斷引腳(INT1 或INT2)檢測0g、以及脈沖檢測,無需外部器件。 MMA745xL系列具備待機模式,使它成為以電池為電源的手持式電子器件的理想選擇。 板卡線路經(jīng)過高電磁兼容設計和優(yōu)化,具有輸出精確,體積小,工作可靠,各種標識清晰,擴展性好等特點。故本系統(tǒng)選擇該款加速度傳感器模塊。
鑒于實際的使用傾角與加速度模塊的效果不佳,觸發(fā)效果不明顯,而水銀開關的效果明顯且十分穩(wěn)定,價格也相對便宜,本系統(tǒng)是用水銀開關與MPU-6050角度傳感器模塊搭配使用,來模擬系統(tǒng)在發(fā)生重大交通事故車輛發(fā)生側翻或翻滾時發(fā)出觸發(fā)信號;該系統(tǒng)還采用自制的簡易碰撞觸發(fā)裝置來模擬車輛發(fā)生嚴重碰撞時的觸發(fā)信號。自制簡易碰撞觸發(fā)裝置,原理簡單,且碰撞時,觸發(fā)效果明顯,用加速度傳感器結合使用時效果更佳,更能準確的觸發(fā)后續(xù)模塊的相應動作。
通過系統(tǒng)的調(diào)試能夠使軟硬件能夠具有良好的兼容性,使系統(tǒng)電路連接簡單、穩(wěn)定、可靠地運行。使整個系統(tǒng)中的各個傳感器模塊及顯示部分能夠和微控制器能夠協(xié)調(diào)穩(wěn)定工作,并使整個系統(tǒng)具有良好的交互性和可操作性。
第十四屆“挑戰(zhàn)杯”三等獎