论文研究-基于AVR单片机和多传感器的车载数据采集系统的设计与实现 .pdf

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基于AVR单片机和多传感器的车载数据采集系统的设计与实现,朱琳,,基于AVR单片机和多传感器,提出了车载数据采集终端的方案及系统设计与各功能模块的实现,完成了远端监控车辆运行状态及驾驶员驾驶
国科技论文在线 大程度地减少危化品运输事故及其危害势在必行。 随着科学技术的迅速发展,危险品道路运揄车辆监控系统在不断更新换代。笔者认为 充分利用先进的通讯技术、计算机技术、可视化技术和自动控制等技术构建危险品道路运输 车辆监控预警系统是提高运输车辆安全行驶的冇效方法。对危险化学品运输车辆的管理,必 须利用现代化的先进技术和科学化的管理手段,强化危化品运输车辆的全过程监控和集中管 理。 系统设计 系统设计思想 系统采用 单片机作为主控芯片,使用加速度和倾角传感器,实现对 运输车运行工况监测;使用温度、压力传感器,实现对货物的状态监测;使用显小屏和摄像 头,实现对罐体状态进行动态显小,同时采集罐体和驾驶室图片信息;使用 实 现木地预警、卫星定位、远程通讯和远程实时监测。 系统模块 系统框图 监测系统的总体硬件框图如图所示。 的外部接口包括:个 路转换、个外部中断源(个中断优先级)、个计时器(个 )。其 分别与 、读下器、两个串口摄像头(分 时复用)连接实现通信;个与卡连接,实现对其读写;路转换实现对加速 度(三轴)、倾角、温度、压力的数据采集;个外部中断源分别为人⊥报警等外部中断信 号的输入;时钟为图像采集等功能提供定时。系统框图如下: 口断 人工报警 GPRS/GSI 口断 蜂吗报警 UATPl (PD PA口 8种开大量信 ATmega2560 PF Q-PF 后视监控摄像头 UATRZ(PH 6AD转 驾驶室监控摄像头 SFI FB 少读 UATE3(PJ) 读卡器〈 图系统框图 国科技论文在线 图像监控模块的设计与实现 硬件模块选择 图串口摄像头高信通防水 串口摄像头 电路设计 c83| GND vcC 16 cN2IuF CAP CAP CAP 2- CAPl- 3 l-R 113 CAP 2- CAR 1 RR-INI K-UTI RR-NZ R-OUT2 M-7232 图串口摄像头电路设计 说明:和分别为两个串口摄像头,通过 芯片进行电平转换,再通过 芯片(双选模拟数据选择器)将两路摄像头进行分时复用,连接至单片机 国科技论文在线 通过程序控制摄像头。 软件流程图 获取一张图片 与摄像头建立连接 连接成功 发送拍携单幅图片命令 错误处理 返回所拍图片大小及分包数量 长度异常 发送获取指定数据包命令 返回指定数据包 存储数据 N 发送完毕 Y 结束 图获取图片流程图 结论与意义 结论 此方案通过各个模块的分别调试及最终整合,并于实际环境中进行试验,成功完成了 车载数据采集、存储、发送和报警功能,实现了对车辆运输状态和驾驶员状态和实时监控 通过与监控中心的信息交互,能够有效的进行车辆定位及应急处理。 前景及改进 技术在监控中的应用 技术在监控中的应用是对传控的继承和拓展,在保持了传统网监控所有应用的同 时,更具备统监控所没有的优势: ()移动视频监控。由于摆脱源线、网线和视频线缆的束缚,载取电、电氾供电的帮助下 借无线网络的传输,视频监控可以在运动的情况下进行视频监这一模式是传统的固定监 控所不任的。现已有很多这样的应用:车载监控、巡逻车载监控、监控等 ()监控覆盖面广。借助网覆盖的特点,可以在一些偏远地无法铺设通讯线缆或采用 国科技论文在线 固定监本过高的地区部署监控点,使得工程由难变易。 )监控更便捷。通过手机等终端设备,用户不需要再像从前,只能盯在监控电脑前,或 者在监控大厅的监控大屏前才能监而是可以随时随地的通过手机了控点的实时状况。这一点 对于监控的普及和监控便捷性都有升作用 所以,本系统设计考虑将模块与现行网终进行改进,以期实现更高速率更高 效的实时视频监控。 疲劳驾驶监测 众所周知,疲劳驾驶是交通事故频发的上要诱因之一,如何在预防疲劳驾驶除了驾 驶员自身的安全意识之外,还需要一个有效的监控系统能够进行实时的疲劳驾驶监测 并能对驾驶员发出警告,减少因疲劳驾驶而发生事故的概率。目前,疲劳鸳驶检测主要有以 卜儿种解决方案:心跳速度检测仪;头部位置检测仪;车道偏离报警系统;转向盘监测系统; 驾驶员警示系统 系统 等研发的预警系统; 系统; 系 统和 系统等。 所以,本系统设计考虑将疲劳驾驶检测融入系统模块中,以增加系统的可用性。 车载终端的电磁兼容设计 电磁环境是提岀和确定设备或系统电磁兼容设计指标要求、实施电徳兼容的前提。明确工作系统 所处的电磁环境,才能在设计时遵循正确的要求和步骤,采取充分的管珒保障措施,达到所希望的最 佳设计水平。 初步分析,本系统中杂波的来源主要有:车载无线通信设备,汽车自生的干扰和天线间的耦合 所以,本系统设计考虑进一步优化系统的电磁兼容性能,保证系统良好、稳定高效的运行。 参考文献 方来华,刘骥,魏利军,吴宗之,关磊危险品运输车辆监控预警系统设计与开发屮占安全科学学报 年第期 练洪洋.追问液氯泄漏事故.山西晚报, 刘志强.监控技术与应用.中国安防.年月 孙伂,张为公,张小瑞,陈刚等疲弜驾驶预警系统的硏究进展.《汽玍电器》年第期 公安部通报年匡道路交通安全情况

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