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参赛作品《车载安全管家》
小木木m
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发表于Mon Jun 19 13:52:43 CST 2017   |  只看该作者 1# 电梯直达

【报名阶段需要填写的内容】


1. 参赛者姓名(必填项):李文豪、柯琦


2. 单位或学校名称(必填项):江西农业大学


3. 当前职务或职称(必填项):学生


4. 参赛作品的名字(必填项):车载安全管家


5. 简要陈述您的idea和作品(必填项):

在车内安装多个传感器用以采集车内数据,实现对车内环境的检测。在通过MCU的控制。可以实现防止司机酒驾、汽车防盗、儿童防热死、路况分析、天气告知等功能。

同时配有语音识别和播报功能使人机交互更加友善。


6. 拟用到的立创商城在售物料(必填项):STM32、1117系列、温湿度传感器


7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充(必填项):ZigBee


【作品正式发表(报名成功后进入设计阶段)需要填写的内容】


一、作品简介

例如,可以包括但不局限于以下内容:

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片;

  

 

 

2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景;

(1)、研究背景

现在的家庭中汽车是一个不可或缺的东西。但是汽车在使用过程中有一些安全隐患。例如:儿童在高温天气时因被遗忘在车内而被闷死在车内,有些司机因为缺乏安全意识酒后驾驶等,这些都是非常危险的事情。汽车的价值一般都比较昂贵,汽车防盗也成了一个大问题。另外随着近年来各种道德下滑事件的发生,以及城市内混乱的交通,使得越来越多的车友们开始明白只有保留证据才能更好的维护自己再行车途中的合法权益、行车记录仪成为了驾车人士的刚需。在科技高速发展的今天,我们就该需要通过科技手段来解决这些问题。所以我们制作了这个作品来解决这些大众使用汽车时所遇到的安全问题。本作品有行车视频记录、汽车防盗、防酒驾、防止儿童在高温天气时被遗忘在车内等功能。可以解决大众用车时所遇到的一些问题。本作品可以安装在家庭所使用的车辆中。通过传感器不断的对车内的情况进行检测。如果有人酒驾、有人企图进入车内进行偷盗或者是偷车、有儿童在高温天气时被遗忘在车内。系统会通过事先设定好的方式进行报警,借以防止以上情况的发生。同时当车辆在行驶时作品会进行摄像,把行车视频记录下来。

(2)、目的和功能

  本系统通过传感器对车内的数据进行采集并且把采集到的数据传输给主控芯片STM32,主控芯片对数据进行分析可以明确的判断出车内的情况。如果汽车在行驶中,系统将通过摄像模块进行摄像,把行车视频记录下来。如果发生紧急状况,主控芯片会向负责报警的传感器发出报警命令,系统报警借以解决紧急状况的发生。具体实现如下:

   1、检测车内的酒精含量,当酒精含量过高时说明可能有人企图酒后驾车,系统会发出刺耳的警报声提醒驾驶人员如果自己已经饮酒则放弃驾驶。同时发送短信给车主的家人起到监督作用。

 2、检测是否有人通过破窗等方式强行进入车内,如果有则发出巨大的警报声惊吓小偷,同时发送短信并拨打电话给车主,提醒车主有人强行进入车内。

 3、检测是否有人在移动车辆,如果有则发出巨大的警报声惊吓小偷,同时发送短信并拨打电话给车主,提醒车主有人移动车辆。

 4、检测在高温天气时是否有小孩被困在车内,如果有系统会发送短信并拨打电话给车主,通知车主赶紧去营救被困儿童。

 5、一键报警功能:如果被困在车内的儿童的年龄较大,有一定的自救意识,系统上有一个按键,当这个按键被按下,系统将会立刻报警即发送短信并拨打 电话给车主,通知车主赶紧营救被困儿童。

 6、取消报警功能:当系统发生误报时用户可以通过发送特定的短信给GPRS模块的方式取消系统的报警。

 7、行车视频记录功能:当系统判定汽车在行驶时,系统将通过摄像模块进行摄像,把行车视频记录下来。


(3)、市场应用前景

目前对于汽车内部状态的综合监控一直是一个盲区,本系统通过融合多种传感器的信息,实现了行车视频记录、汽车防盗、防止儿童被遗忘在车内与酒驾检测等诸多功能。填补了国内外空白。具有一定的广泛的实用价值,适合全面推广使用。


3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面,有哪些亮点可体现?

1)、实现了对于汽车内部状态的综合监控、填补了国内外的空白。

2)、实现了行车视频记录、汽车防盗、防止儿童被遗忘在车内与酒驾检测等诸多功能,具有一定的广泛的实用价值,适合全面推广使用。

3)、报警方式多样化,报警时既发送短信报警、又用拨打电话报警,防止未看到短信的情况发生。并且在报警时,系统是向多个人发送短信并拨打电话,防止手机静音(开会时)等情况的发生。

4)、取消报警功能:当系统发生误报时用户可以通过发送特定的短信给GPRS模块的方式取消系统的报警,防止误报的发生。


二、系统构架图

用流程图或思维导图等形式,描述您的作品的组成构架,即方案图。

 



三、硬件部分的描述

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件(官方建议大家尽量用源文件上传),如果是图片,请确保图片是清晰可辨的;

原理图及PCB.zip 

2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。 

本系统的是以STM32芯片作为主控芯片,同时使用了MPU6050GPRS模块、高分贝报警器、酒精传感器、触摸传感器、超声波模块、红外热释模块、声音感应模块、摄像模块。主控通过对传感器传输过来的数据进行分析判断、如果发生需要报警的情况则发送命令,控制负责报警的传感器报警。如果汽车在行驶中,系统将通过摄像模块进行摄像,把行车视频记录下来。具体实现如下:

1、MPU6050

可测量出汽车上的9轴加速度及温度。用于测定车内温度及汽车的姿态。

2GPRS模块

GPRS模块(sim900a)用于发送短信和拨打电话,模块使用串口通信协议,通过主控芯片发送AT指令可以控制模块向预先设定好的号码发送短信、拨打电话。

3、高分贝报警器

高分贝报警器用于发出巨大的警报声,当主控芯片给出一个高电平的信号时,高分贝报警器开始工作即发出巨大的警报声。

4、触摸传感器

当用手触摸传感器时,S输出一个高电平,灯亮;手放开就是低电平,再次触摸S输出一个高电平,手放开就是低电平。将s引脚和主控芯片相连接后,主控芯片可以判断出触摸芯片是否被按下。

5、酒精传感器

酒精传感器可以检测周围环境的酒精含量,当酒精含量的值达到预定值的时候,酒精传感器的其中一个引脚会发送一个低电平信号给主控芯片。通过这种方式,主控芯片可以判断出车内的酒精含量是否超出阈值。

6、超声波模块

一个控制口发一个10US以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,就可以达到移动测量的值了。本系统安装有三个超声波模块,分别对着后座和两边的窗户。通过超声波模块所采集到的距离数据,主控芯片可以判断是否有人在后座和是否有人进入车内(以上两种情况距离会发送改变)。

7、红外热释模块

当有人进入其感应范围则输出高电平,人离开感应范围则自动延时关闭高电平。输出低电平。传感器和主控芯片相连接,主控芯片可以判断出车内是否有人。

8、声音感应模块

模块在环境声音强度达不到设定阈值时,DO口输出高电平,当外界环境声音强度超过设定阈值时,模块D0输出低电平。传感器和主控芯片相连接,主控芯片可以判断出车内是否有声音。

9、摄像模块

通过树莓派和树莓派摄像头的配合使用,可以拍摄视频。

10、震动监测模块

震动监测模块使用的传感器是三轴加速计(MPU6050)。通过MPU6050传感器可以采集到汽车的三个轴的加速度数据。通过对数据的分析主控芯片可以判断出汽车处于怎样的状态,例如:行驶状态,停止状态,被移动状态。

11、温度测量模块

温度检测模块使用的是MPU6050传感器。MUP6050传感器可以采集周围环境的温度数据,主控芯片通过分析MPU6050所采集到的温度数据,可以判断出车内的温度如何,是否过高。

12、报警模块

报警模块在接收到主控芯片的报警信号后通过GPRS模块(sim900a)发送短信、拨打电话给预先设定好的号码,还有一种报警方式是高分贝报警器发出巨大的警报声。并且如果用户确定系统发生误报,可以通过发送特定短信给GPRS模块的方式取消报警。

13、一键报警模块

通过触摸传感器来检测是否有人需要使用一键报警功能。当有人按下触摸传感器时,传感器向主控芯片发送信号,主控芯片向报警模块发送信号,报警模块工作即开始报警。

14、儿童安全模块

通过红外热释模块、声音感应模块及超声波模块检测是否有人在车内。如果汽车静止并且车内温度高,车内又检测到儿童的哭闹声,还检测到汽车后座有儿童在走动。说明在高温天气时有儿童被遗忘在车内,此时系统通过报警模块报警即向家长发送短信并拨打电话,通知家长赶紧去营救被困儿童。

15、防盗模块

通过传感器的检测,如果车内没有人并且汽车在移动,或者窗户被破开,则说明有人企图强行进入车内进行偷窃。系统通过报警模块报警即发出巨大的警报声惊吓小偷,同时发送短信并拨打电话给车主,提醒车主有人偷盗。

16、防酒驾模块

通过传感器的检测,检测车内的酒精含量,当酒精含量过高时说明可能有人企图酒后驾车,系统会发出刺耳的警报声提醒驾驶人员,如果自己已经饮酒则放弃驾驶。同时发送短信给车主的家人起到监督作用。

17、行车记录模块

如果汽车在行驶中,系统将通过摄像模块进行摄像,把行车视频记录下来。


四、材料清单(BOM列表)

列出您这个作品所用到的主要器件(关键器件即可),比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的,最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。

  STM32F103、GPRS模块、MPU6050、红外热释模块、树莓派摄像头


五、软件部分的描述(选填)

如果您的作品涉及到软件,请列出作品对应的软件工作流程图,及关键部分的例程、源码(如果您想开源的话请上传全部源码)。

 


六、作品演示

请上传您的作品的功能演示到腾讯视频,并编辑到本楼(或附上视频链接)。按要求上传视频可获得5分,具体详见活动规则。

https://v.qq.com/x/page/l0540w6grqq.html


七、总结

例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划,及对我们主办方的建议和意见等。


在实现系统的时候我认为第一重要的选好方案和所使用的模块。在调试的时候,硬件和软件要分开测试,至少要保证一部分是正确的,这样调试才会事半功倍。另外在硬件调试的时候供电不足是一个很典型的问题。

在这个版本中作品还不是很完善,还有很多可以改进的地方。在以后的版本中我们将加入语音播报和语音输入的功能,加强人机交互,让系统更加完善。并且加入导航功能以及倒车雷达功能,加大市场需求量。

对于主办方来说我希望主办方可以多提供一些解决方案。



该帖子已被小木木m于Mon Aug 21 20:16:03 CST 2017编辑过
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立创商城赵...
【官方工作人员】
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发表于Mon Jun 19 14:24:34 CST 2017   |  只看该作者 2#

欢迎参与!  点子不错,汽车确实需要这些“刚需”设备,期待楼主的佳作


您已经报名成功!

您现在就可以开始进行设计工作了,后期相关内容请在一楼编辑进行完善。

当前所有参赛选手分值统计表及活动详细介绍见:  http://www.szlcsc.com/go/17523dej

审核专员(第二届立创商城电子制作节)、《立创快报》总编辑、立创电子公共实验室建设者,企业QQ:2355740879
立创君
【官方工作人员】
59
主题
1023
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发表于Mon Jun 19 16:34:21 CST 2017   |  只看该作者 3#

>楼主已完成主动传播,恭喜再获5分。

>参赛选手分值统计表及活动详细介绍见:http://www.szlcsc.com/go/17523dej

>报名成功后只需在朋友圈发布特定的图文内容即视为主动传播,这就是传说中的“送分题”,详询立创君微信号:LCSCSZ

立创商城(WWW.SZLCSC.COM),在线订单成交量全国领先的一站式元器件采购自营商城。
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