基于STM32的车载酒精检测系统设计

发布时间：2017-09-05 22:01

  本文关键词：基于STM32的车载酒精检测系统设计

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【摘要】：近年来，随着人均汽车拥有量的增加以及我们国家深入人心的酒文化使得酒后驾驶的问题越发严重，在所有车祸丧命的事件中，酒驾是罪魁祸首，给国家和个人的生命财产安全带来了严重的损失，如何来有效地防止酒后驾驶已成为当今社会关注的重要问题之一。 本文在研究国内外防酒驾技术的基础上，结合当前的单片机发展，提出了基于STM32的车载酒精检测系统的设计方案。该系统的主要特点在于自动检测、数据准确、实时上传、价格低廉。 当司机酒后准备驾车时，车内的酒精传感器会搜集司机以及乘客的酒精数值，采用数据融合技术得出一个最终数值与预设报警值做比较，若超出，则通过TFT LCD液晶显示屏显示其酒驾数据、并通过液晶屏周期性闪动的方式来提醒司机已经处于酒驾状态，最后通过GPRS模块将车主身份证号和当前酒精数值发送至交警部门的控制中心，可以发送到一个具有公网IP的服务器上，也可以以短信的方式发送到一个具体的手机号上，这里有两种方式可供选择。若酒精含量没有达到报警值,液晶屏幕显示目前酒精浓度,汽车照常行驶。与现有的人为检测酒驾相比，该系统具有自行检测酒驾功能，同时将酒驾车辆的有关信息上传至交警部门的控制中心以便交警更好地进行酒驾处罚，减少了资源的浪费，并可以有效地防止酒驾的发生。 系统选用STM32F103ZET6为主控制器，传感器选用MQ-3半导体酒精传感器、ME3A-C2H5OH电化学酒精传感器，TFT LCD（薄膜液晶显示器）作为显示模块，，GPRS模块选用SIM900A，设计出了一个自行检测，实时上传酒驾车辆相关信息的车载酒精检测系统。各个模块的电路原理图采用Protel99se进行绘制。 论文的软件设计主要介绍了MDK编译环境、RT-Thread可移植操作系统、Phthon(ARM工程的编译环境)、Scons(配置工程用的软件)、酒精检测系统的主程序设计，MQ-3子程序、ME3A-C2H5OH子程序、模糊控制算法子程序、GPRS模块子程序等。用C语言实现对各个模块程序的编写。 系统设计满足了自行检测酒驾的需求，实时上传酒驾车辆的相关信息至交警控制中心的服务器上。最后对车载酒驾系统进行总结，给出了车载酒驾系统的调试和测试结果，并对调试结果进行分析，列出了针对调试中出现问题的解决方案。
【关键词】：STM32F103ZET6 MQ-3 ME3A-C2H5OH GPRS 数据融合技术
【学位授予单位】：曲阜师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U463.6;U492.8
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 课题研究背景9
• 1.2 国内外车载酒精检测系统的研究现状9-10
• 1.2.1 国外研究现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10
• 1.3 本文创新点10
• 1.4 论文的结构安排10-11
• 1.5 课题研究的意义11-12
• 第二章 车载酒精检测系统的关键技术12-17
• 2.1 数据融合技术12-15
• 2.1.1 数据融合的概念12
• 2.1.2 数据融合技术的发展进程12-13
• 2.1.3 数据融合技术的基本原理13
• 2.1.4 数据融合的相关技术13-15
• 2.1.5 数据融合技术的主要特点15
• 2.2 GPRS 技术简介15-16
• 2.3 本章小结16-17
• 第三章 系统的单元硬件设计17-26
• 3.1 车载酒精检测系统的概述17-18
• 3.1.1 车载酒精检测系统的设计原则17-18
• 3.1.2 车载酒精检测系统的组成18
• 3.2 系统的总体设计分析18-19
• 3.3 控制器的电路设计19-21
• 3.3.1 控制器的选型19-20
• 3.3.2 STM32F103 电路设计20-21
• 3.4 酒精传感器模块21-23
• 3.4.1 MQ-3 模块介绍21-22
• 3.4.2 ME3A-C2H5OH 模块介绍22-23
• 3.5 液晶显示模块23-24
• 3.6 GPRS 模块的硬件电路设计24
• 3.7 电源电路设计24-25
• 3.8 本章小结25-26
• 第四章 系统软件的设计26-30
• 4.1 MDK 开发环境的介绍26
• 4.2 系统的软件结构26-27
• 4.3 系统主程序设计27
• 4.4 酒精信息采集单元的软件设计27-28
• 4.4.1 MQ-3 程序设计27-28
• 4.4.2 ME3A-C2H5OH 程序设计28
• 4.5 模糊控制算法的程序设计28-29
• 4.6 GPRS 模块程序设计29-30
• 第五章 系统的调试与测试30-35
• 5.1 系统测试与总结30-31
• 5.1.1 硬件的调试30
• 5.1.2 软件的调试30-31
• 5.2 显示界面的测试31
• 5.3 参数设置的测试31-32
• 5.4 GPRS 的测试32-33
• 5.5 车载酒精系统的测试33-35
• 第六章 总结35-37
• 6.1 工作总结35-36
• 6.2 下一步工作的展望36-37
• 参考文献37-39
• 在校期间发表的论文39-40
• 致谢40

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 黄漫国;樊尚春;郑德智;邢维巍;;多传感器数据融合技术研究进展[J];传感器与微系统;2010年03期

2 李怀源;;酒后驾车交通事故预防的应对之策[J];道路交通管理;2008年01期

3 施航;闫莉萍;刘宝生;朱纪洪;;一类多速率动态系统的异步数据融合算法[J];红外与激光工程;2008年04期

4 林美珍;;模糊控制理论的应用[J];宁德师专学报(自然科学版);2010年04期

5 杨丽丽;丁军;;模糊数据库技术在高速公路养护系统中的应用[J];中国农业大学学报;2005年06期

6 黄清江;蒋强;任高星;;基于RealView MDK软件的嵌入式系统仿真研究[J];电子测试;2009年03期

7 伍文平;张智盛;张明;;环境实验室温、湿度模糊控制系统设计[J];现代电子技术;2009年21期

8 徐京莲;韩峻峰;潘盛辉;童启武;;基于多传感器融合的车载酒精检测系统设计[J];仪表技术与传感器;2010年07期

本文编号：800403