汽車智能檢測自救報(bào)警系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

李 苗，加克·烏云才次克，曹陽明

（新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 831401）

隨著科技的進(jìn)步和人們生活水平的不斷提高，汽車已成為現(xiàn)代生活中重要的交通工具，然而，人們在追求經(jīng)濟(jì)、便利、高效的同時(shí)卻忽略了汽車中所存在的安全隱患。針對高溫、缺氧或有害氣體濃度過高等安全隱患，本課題研究小組進(jìn)行了基于Proteus的車內(nèi)智能檢測自救報(bào)警裝置的仿真設(shè)計(jì)，并取得一定的進(jìn)展，但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)自救效果并不明顯。本文根據(jù)威馳車具體工況進(jìn)行具體分析，在基于單片機(jī)多傳感器集成的智能自救裝置控制系統(tǒng)仿真模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化后的系統(tǒng)能夠達(dá)到較好的自救效果。

1 設(shè)計(jì)思路

車內(nèi)智能檢測自救報(bào)警系統(tǒng)利用單片機(jī)通過溫度傳感器、人體紅外感應(yīng)傳感器、氧傳感器及一氧化碳傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，計(jì)算并分析出車內(nèi)是否有人、車內(nèi)溫度是否過高、氧氣的濃度是否過低以及一氧化碳有害氣體的濃度是否超標(biāo)，從而判斷是否完成解救任務(wù)。在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，在完成自救任務(wù)時(shí)智能檢測自救報(bào)警裝置的警報(bào)燈燈光亮度不夠并且揚(yáng)聲器在報(bào)警時(shí)響度不夠，不足以引起他人的注意，從而無法實(shí)施營救。現(xiàn)針對裝置中警報(bào)燈和揚(yáng)聲器問題進(jìn)行優(yōu)化，將威馳車上危險(xiǎn)警報(bào)燈和汽車?yán)韧ㄟ^單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，并增加通訊模塊，完成短信發(fā)送和撥打求救電話的功能。優(yōu)化后系統(tǒng)功能模塊圖如圖1所示。

2 電路分析

威馳車電路圖如圖2所示，通過分析不難看出，當(dāng)危險(xiǎn)警報(bào)燈開關(guān)接通時(shí)，由蓄電池供電閃光繼電器通電，從而控制前、后、側(cè)面的轉(zhuǎn)向燈閃爍。另外，喇叭開關(guān)接通后，喇叭繼電器的線圈通電，繼電器開關(guān)吸合，從而喇叭發(fā)出聲響。換句話說危險(xiǎn)警報(bào)燈和喇叭的控制與點(diǎn)火開關(guān)無關(guān)，那么通過STC89C51單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)警報(bào)燈和汽車?yán)鹊目刂啤?/p>

圖3是通過STC89C51單片機(jī)控制危險(xiǎn)警報(bào)燈和汽車?yán)鹊膬?yōu)化電路圖。從圖3中可以看出，只要控制危險(xiǎn)警報(bào)燈和汽車?yán)鹊拇铊F就可以直接完成對二者的控制。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

3 仿真設(shè)計(jì)

3.1 程序設(shè)計(jì)

圖4是車內(nèi)智能檢測自救報(bào)警裝置整體程序設(shè)計(jì)流程圖。第一步是使用人體紅外傳感器采集的數(shù)據(jù)來確定是否有人或動物在車內(nèi)，若采集到人或動物的信號，則進(jìn)行第二步診斷，判斷車內(nèi)溫度是否大于等于T1，若溫度大于T1，則發(fā)出報(bào)警信號并降下車窗的1／4， 發(fā) 送短信并撥打求救電話；若溫度不大于T1，則執(zhí)行第三步診斷，判斷氧氣的濃度是否低于Q1，若氧氣的濃度低于或等于Q1時(shí)，則發(fā)出報(bào)警信號并降下車窗的1／4，發(fā)送短信并撥打求救電話；若氧氣濃度不低于Q1，則進(jìn)行第四步診斷，判斷車內(nèi)一氧化碳濃度是否高于C1，若濃度超過C1，則發(fā)出報(bào)警信號并降下車窗的1／4，發(fā)送短信并撥打求救電話，若低于C1則處在安全狀態(tài)［1］。

圖4 程序控制流程圖

3.2 仿真電路

根據(jù)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)程序使用Proteus軟件進(jìn)行仿真，通過STC89C51單片機(jī)監(jiān)測并處理溫度傳感器、人體紅外感應(yīng)傳感器、氧傳感器和一氧化碳濃度傳感器傳送的信號，來完成車窗升降、危險(xiǎn)警報(bào)燈、喇叭的工作以及通訊模塊發(fā)送短信撥打求救電話動作。車內(nèi)智能檢測自救報(bào)警系統(tǒng)控制仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)圖如圖5所示。車窗升降通過驅(qū)動電路控制直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)，危險(xiǎn)警報(bào)燈和喇叭的工作由開關(guān)控制電路控制其搭鐵來實(shí)現(xiàn)，發(fā)送短信撥打求救電話由短信電話模塊控制實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)束語

結(jié)合威馳車具體工況對智能檢測自救報(bào)警裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使智能檢測自救裝置自救功能進(jìn)一步優(yōu)化完善，最大程度地減少汽車的安全隱患，為安全出行增添保障。另外，該系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，除汽車外家庭商業(yè)防盜報(bào)警也可以使用。

圖5 車內(nèi)智能檢測自救報(bào)警系統(tǒng)控制仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)圖