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作者：常州信息职业技术学院 卫新华 陈杰辉 庄丽
指导教师：张玮 陈娇

　　作品简介

　　开发背景：
　　目前国内每年发生的车祸不计其数，预防固然重要，但是当事故发生之后的及时报警抢救伤员也是当务之急。但是由于发生重大车祸之后伤员往往都会晕厥或者休克等，无法自行报警急救，耽误了抢救的时机，导致了重大车祸死亡率大大提高。并且下一代移动通信技术的发展，移动物联网在车载监控领域的应用得到了极大的推动。通过网络通信技术与监控、GPS和加速度感应等硬件系统的融合，能够实现视频实时监控、定位分析、操作分析、报警上传、远程控制等功能。
　　本项目所要开发的就是针对上述出现的险情而开发的，本项目所研究的系统可在车辆发生重大车祸时自动发送短信告知亲友或者预设接收方，接收方收到短信后可向系统车主拨打电话进行确认，以此来争取抢救时机。收到短信的人可以像本系统发送短信查询车辆现在所处的地理位置，本系统会自动回复车辆的经纬度，方便报警后的方位查询。从而进行及时有效的有目的地的抢救伤员，并以此来降低事故发生后由于抢救不及时而发生的死亡事故。

　　结构说明：
　　本系统可分为传感采集模块,GPS实时经纬度测量监测芯片,GSM报警短信发送芯片,主控单片机电路，加速度传感器等部分构成,通过主控电路,对各模块进行协调有序地工作。且具有以下主要优点：
　　1)系统能耗小，只要连接汽车内置的12V电源就可工作，并以此为主要供电电源。
　　2)系统体积小巧，可放入车内任何地方。
　　3)GPS实时监测，精度高，无死区。
　　4)主控部分采用单片机，运作稳定可靠，而且功能强大。
　　系统内部拥有一个加速度传感器，用来监测车辆目前的行驶状况，当车辆发生翻转、侧翻或者高速行驶中的撞击时都将触发，通过主控芯片对传感传回数据的分析，进而得出车辆现处状况，从而分别调用后续工作。
　　系统内部拥有一个GPS芯片，可以接收卫星信号，并确定目前车辆所处的方位，并通过单片机把经纬度记录存储下来。
　　内部的GSM短信模块，可用来接收和发送短信。当车辆发生事故时传感器触发，单片机读取GPS经纬度，并编辑成紧急短信再通过GSM模块发送到内部预留的手机号码上。从而告知他人，来挽回抢救时间。
　　通过上述模块的协调工作，便构成了一个车载事故报警系统。在设计上，采用事故驱动式报警机制，即正常状况下主控部分不断分析传感器数据，对于GPS以及GSM模块只工作在预启待机状态，直到事故出现，模块正式启动，执行相应操作。由于GSM回传数据比较多，包括经纬度，具体时间，行驶速度等实时内容，故在功能上，除了满足预警，报警的功能之后，通过外加扩展，可方便构成如实时路况等其他系统，可扩展性较高。

　　功能与使用说明：
　　系统启动时，主控部分先完成本身的初始化，进入工作状态;然后开启GSM，并对GSM进行一系列初始化处理，使其处于待机状态;同时GPS实时监控模块将会自行进行初始化操作。整个初始化过程大概需要5秒的时间，但是系统第一次上电启动需要2到3分钟左右的时间，原因是GPS模块初次上电需加载目前卫星信息和一系列数据，当初次启动完毕之后，GPS模块下次启动只需花2到3秒的时间;初始化完成后，主控模块开始读取加速度传感器数据，并进行分析处理;正常状态下，传感器数据在预设范围内，GPS，GSM处于预警待机工作状态，系统只对传感器进行数据分析操作，不断读取分析;当传感器回传数据超出预设范围，如发生翻车等意外被主控芯片读取，通过内部调度防干扰机制，再读取分析判断，在确定不是干扰的情况下读取当下GPS的数据，经过一系列数据处理，并通过GSM模块进行发送报警。
　　系统可检测的意外包括碰撞，侧翻，追尾等常见情况;对于强烈颠簸等特殊情况所造成的数据干扰，通过系统软件的防干扰机制，可以有效的排除，并使系统处于正常工作状态;而且系统设有一个报警灯以及一个撤销报警按钮，在系统检测到异常数据并且通过了内部的防干扰机制时，报警灯会亮;在规定的时间内(预设15秒)撤销报警按键没被按下，系统才判别为事故状态。由此构成人工防干扰机制。通过自动与人工机制，软硬结合和方法，可最大限度的抑制干扰的进一步扩大，保证了报警系统的稳定性，并且同时确保了系统的稳定和快速反应性质。　　

 　　平台选型说明

　　单片机的程序编写简单，调试方便，系统成本低，运行可靠。

　　设计说明　　

　　对于系统硬件上的设计,我们采用的方案是模块化的分工协调工作,每个模块对于各自负责的功能来说是一个独立的模块,由系统统一协调,这样可避免模块之间的相互干扰与影响,保证系统的稳定性。通信协议采用的也是实时性较高而且方便使用的串口通知，使得系统能正常处理来自GPS的数据以及正常操作GSM模块。对于加速度传感器，在处理好相关的重力，加速度等信息后，通过引脚输出相应的模拟量，供主控模块读取处理。
　　在软件上，由于本系统属于事故报警系统，对车辆所处现状应该做到实时监控，所以软件上是通过传感器监控触发的方式运行。首先进行一系列初始化，接着扫面加速度传感器，直到传感器出现“事故信息”(比如说侧翻)，在用户不取消报警的情况下，通过GSM模块发送出报警短信。

　　作品特色

　　1.本个系统在设计上采用硬实时的方案，采用GPS+GSM的组合，最大范围的扩大系统的使用范围，使其只要在有手机信号的地方发生事故就能发送报警短信给指定用户，包含详细的事故时间以及地点，有较高的可参考性。
　　2.系统接口方便，只需要安装一张能正常接收GSM网络信号的手机卡，便可以正常使用。
　　3.传感器小巧，方便安装与固定。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2392