基于安芯一号的智能保驾系统
传感器
(4)浓度阈值保存电路:
采用AT24C02,是一个2K位串行CMOS E2PROM内部含有256个8位字节,CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作,有一个专门的写保护功能。
(5)指示灯电路
指示灯电路有红绿黄三个指示灯,红灯是电源指示灯,工作时亮;绿灯是检测提示灯,因为酒精探头需要一定时间加热,才能达到理想的灵敏度,加热时间到,绿灯亮,表示可以进行浓度探测;黄灯为报警指示灯,黄灯不亮,表示可以行车;当黄灯亮时,表示酒精浓度超标,不可以驾驶。
(6)液晶显示电路
此系统选用的是LCD12864.这是一款低功耗的点阵图形式LCD,可以工作在3.3 V供电的情况下,用来显示温度、酒精阈值还有几个简单的按键操作。
(7)GSM系统设置电路
本设计在系统终端采用了GSM系统模块如图6所示作为开发平台,当酒精检测系统发出醉酒超标信号时,单片机会发送查询当地地址指令给GSM模块,模块将返回当前汽车的具体位置的经纬度,单片机收到此信号后,将把此信息以短信的形式发送给驾驶员亲人的手机,而且还会发送一条"酒精浓度过高,请劝阻驾驶员行驶!"的短信给亲人。而且当如果车主发现自己的汽车遗失时,车主只需发送一个"ZXQCWZ"的短信给GSM模块,该模块也将会把车子的当前位置发给车主。当车主或车主的亲人收到GSM模块发送的经纬度数据,车主或亲人就可以在网上搜索"手机基站数据转经纬度"的网站就可以将GSM模块返回的数字数据转为详细的清楚的地图数据。
图6GSM模块
(8)继电器控制电路
控制继电器主要用来控制汽车电动机的的启动,当酒精传感器检测到的酒精浓度没有超标时,继电器不启动,整个系统正常工作,当酒精传感器检测到的酒精浓度已超标,继电器启动,断开电动机的发动,那么汽车就不能运行。从根本上阻止了酒后驾车的危险。
(9)语音呼叫系统控制电路
采用APR9600语音录放芯片,它是继美国ISD公司以后采用模拟存储技术的又一款音质好、噪音低、不怕断电、可反复录放的新型语音电路,单片电路可录放32-60秒,串行控制时可分256段以上,并行控制时最大可分8段。与ISD同类芯片相比它具有:价格便宜,有多种手动控制方式,分段管理方便、多段控制时电路简单、采样速度及录放音时间可调、每个单键均有开始停止循环多种功能等特点。
(10)报警和键盘电路
利用蜂鸣器作为报警器,当酒精含量超标时,发出禁止行车警告音,不超标时发出允许行车提示音。由单片机的I/O口驱动蜂鸣器来实现。键盘模块可以在一些紧急的时候,进行拨号报警,挂机,设置等操作,增加系统人性化的操作。如图7
图7键盘模块
3、 软件设计原理
对于单片机的开发应用中,逐渐引入了高级语言,C语言就是其中的一种。汇编语言的可控性较高级语言来说更具优越性。程序编写语言比较常见的有C语言、汇编语言。汇编语言的机器代码生成效率高,控制性好,但就是移植性不高。
C语言编写的程序比用汇编编写的程序更符合人们的思考习惯。还有很多处理器都支持C编译器,这样意味着处理器也能很快上手。且具有良好的模块化、容易阅读、维护等优点,且编写的模块程序易于移植。基于C语言和汇编语言的优缺点,本系统采用C语言编写方法。
软件编写的主体思路是将系统按功能模块化划分,然后根据模块要实现的功能写各个子程序。整个软件程序的编写采用查询式方式编写的。
在系统的初始化程序中,整个系统的初始化编程中按照如下图8所示编写,当把酒精传感器接触到酒精气体时,整个系统触发通信报警装置,程序编写如图9所示。
图8系统初始化的主程序流程图
图9酒精浓度高时程序流程图
当酒精浓度过高时,GSM模块给驾驶员亲人发送短信,如图9所示。可见图中的手机上的短信是中文信息,由于GSM模块支持两种方式来发送和接收SMS短信息,文本模式和PDU(Protocol Description Unit)模式,文本模式只能发送普通的Ascill字符,要发送图片,铃声,其它编码的字符(如中文)就必须采用PDU模式。
PDU模式中,可以采用三种编码方式来编码要发送的内容,分别是7bit编码,8bit编码,16bit编码,7bit编码用于发送普通的Ascill字符,8bit编码通常用于发送数据信息,如图片和铃声,而16bit编码用于发送Unicode字符。三种编码可以发送的最大字符分别是160,140,70。
发送中文短信要采用PDU模式的Unicode编码方式,具体步骤描述如下:
(1)GB2321编码到Unicode编码的转换。
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