基于嵌入式车载安全预警系统设计

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基于物联网的车辆安全监测与预警系统设计

基于物联网的车辆安全监测与预警系统设计

基于物联网的车辆安全监测与预警系统设计随着社会经济的不断发展,人们的生活水平不断提高,汽车成为我们生活中的一部分。

然而,随着私家车辆的增加,相关车辆安全问题也逐渐凸显出来。

为了提高车辆安全性能,基于物联网的车辆安全监测与预警系统设计应运而生。

本文将详细介绍物联网技术在车辆安全监测与预警系统中的应用、设计原理、系统构架及工作流程。

一、物联网技术在车辆安全监测与预警中的应用物联网技术是将传感器、通信设备和数据处理系统相互连接,并通过云计算和大数据分析,实现信息的实时采集、处理、传输和监控。

在车辆安全监测与预警系统中,物联网技术起到了关键作用。

通过在车辆上安装传感器,将车辆行驶过程中的各项数据实时采集,如车速、加速度、刹车状态、车辆姿态等。

通过与云平台连接,将数据上传至服务器进行处理和分析,实时判断车辆是否存在危险行为,如超速、急加速、急刹车等,并及时向驾驶员发送警报信息,从而提醒驾驶员注意安全。

二、基于物联网的车辆安全监测与预警系统设计原理基于物联网的车辆安全监测与预警系统主要由传感器、无线通信模块、云平台和移动终端组成。

传感器主要负责采集车辆的各项数据,如车速、加速度、刹车状态等。

无线通信模块负责将传感器采集的数据传输至云平台,并接收云平台返回的指令。

云平台负责数据的处理和分析,并根据预设的算法判断车辆是否存在危险行为。

移动终端负责接收来自云平台的警报信息,并通过声音、震动等方式提醒驾驶员。

三、基于物联网的车辆安全监测与预警系统设计构架基于物联网的车辆安全监测与预警系统设计的构架主要分为四层,分别是感知层、传输层、云平台层和应用层。

感知层:感知层是系统的最底层,主要负责采集车辆的各项数据。

在感知层中,通过车载传感器实时采集车辆的速度、加速度、刹车状态等关键数据。

同时,车载摄像头也可以用于采集车辆周围的图像信息。

传输层:传输层主要负责将感知层采集的数据传输至云平台。

传输层可以通过无线传感器网络、蓝牙、Wi-Fi等通信方式将数据传输至云平台。

基于CORTEXM3的实时车载诊断预警系统的设计

基于CORTEXM3的实时车载诊断预警系统的设计

基于CORTEX-M3的实时车载诊断预警系统的设计陈鲤文,邹复民(福建工程学院福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室,福建福州350108)摘要:基于嵌入式实时操作系统的OBD-II 诊断协议框架,以Cortex-M3为内核,采用uc/os II 操作系统实现了ISO15765协议,成功通过CAN 总线读取了车辆的OBD-II 系统数据,通过上位机监控窗口,能实时检查汽车故障码与汽车传感器数据。

可在此基础上评价汽车健康状况,并可对故障及早预防,降低行车成本,提供行车安全性;本设计充分考虑中国汽车市场主流总线发展的情况,提供了在复杂的车载环境下远程车载诊断设备的解决方案。

关键词:车载诊断;实时性;CAN 总线;嵌入式技术;驾驶预警中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1674-6236(2013)02-0111-04Design of on -broad diagnose terminal with real -time warning based on CORTEX -M3CHEN Li -wen ,ZOU Fu -min(The Key Laboratory for Automotive Electronics and Electric Drive of Fujian Province ,Fujian University of Technology ,Fuzhou 350108,China )Abstract:The design of ODB -II standard framework is based on embedded real -time operation and it can be realized on Cortex -M3CPU core with uc/os II operating system.We have successful read real -time OBD -II data of vehicles from PC monitor and gather accident codes and sensor data through CAN bus ,which can be used to evaluate the health of the automobiles ,preventive against trouble ,deduce the cost of driving and improve the driving safety.The advantage to the device is taking full account of all sorts of vehicle buses and put forward a kind of resolved scheme about remote on -boarded diagnosis in complicated vehicle circumstance.Key words:on -broad diagnose ;real -time ;CAN bus ;embedded technology ;driving warning收稿日期:2012-09-25稿件编号:201209179基金项目:福建省教育厅JK 类项目(JK2011036;JK2010041)作者简介:陈鲤文(1979—),男,福建福清人,硕士,实验师。

嵌入式系统中的智能火灾监测与预警系统设计

嵌入式系统中的智能火灾监测与预警系统设计

嵌入式系统中的智能火灾监测与预警系统设计随着现代化社会的快速发展,建筑物数量的增加以及人口数量的增长,火灾事故成为一个常见的安全隐患。

为了更好地保护人们的生命和财产安全,嵌入式系统中的智能火灾监测与预警系统日益受到关注。

智能火灾监测与预警系统的设计是为了实时监测火灾的发生,并能及时预警和采取应对措施,使得人们能够更好地应对火灾事故。

在这篇文章中,我们将探讨智能火灾监测与预警系统设计的关键要素和功能。

一、传感器技术传感器技术是智能火灾监测与预警系统设计中的关键要素之一。

通过使用各种传感器,我们能够感知到火焰、烟雾、温度和气体浓度等指标,从而判断火灾的发生和程度。

常用的传感器包括光学传感器、热敏传感器、烟雾传感器和气体传感器等。

这些传感器能够实时监测建筑物内外的环境变化,并将数据传输给嵌入式系统进行分析。

二、数据处理与分析在智能火灾监测与预警系统中,数据处理与分析起着至关重要的作用。

嵌入式系统能够处理和分析传感器所采集到的数据,通过算法判断是否有火灾发生,并评估火灾的规模和严重程度。

同时,系统还能进行数据的存储和管理,便于事后的分析和调查。

对于火灾预警,系统可以通过短信、电话、声音和光信号等多种方式向相关人员发出警报。

三、网络通信与监控智能火灾监测与预警系统的设计也需要考虑到网络通信和监控功能。

通过使用网络通信技术,系统能够与其他安全设备、消防系统和监控中心进行连接,实现全面的火灾监控和管理。

同时,系统还能够与手机、电脑等终端设备进行互联,方便对火灾信息进行远程监控和警报。

四、应急措施的触发与执行智能火灾监测与预警系统设计的另一个重要方面是能够触发和执行相应的应急措施。

一旦系统检测到火灾发生,它应该能够自动触发消防设备的启动,如喷水系统、喷雾系统和排烟系统等。

同时,系统还应该能够控制紧急疏散路径的指示灯以及紧急广播系统等。

这些措施的快速执行能够最大程度地减少火灾对人员和财产的伤害。

五、可靠性和稳定性智能火灾监测与预警系统的设计必须注重可靠性和稳定性。

智能车载感知与侧翻预警系统的设计

智能车载感知与侧翻预警系统的设计
关键 词 :车 载 感 知 ; 翻 ; 翻 预警 系统 ; 阶 递 推模 型 ; 车 主 动 安 全 侧 侧 多 汽
中图分类 号:T 4 74 P 6 .9
文献标识码 :A
文章编号 :1 0 -7 7 2 1 )8 00 0 009 8 (0 2 O- 9 -4 0
De i n o n e l e tv h c e pe c p i n a d r l v r sg fi t l g n e i l r e to n o l e i o
采用多阶递推模型对汽车侧倾 姿态进行 预测 , 当预测到侧倾 达到极 限工况 时发 出报警信息 , 提醒 驾驶人员 注意并采取相应减少侧 向加速度的措施 , 从而达到预防汽车侧翻事故 的发 生 , 并基于 V 2 0 M t b和 N B 05, al a I Mesrm n tdo aue e t u i开发 了车载感知与侧翻预警系统软件 , S 进行 了系统 仿真。实车道路试 验与系统仿 真实 验进行 了比较 , 结果表 明 : 车载感知和预警 系统能够及 时准确预测汽车侧翻 , 提高汽车主动安全 。
9 0

传感器与微 系统 ( rnd cradMi oyt eh o g s Ta sue n c ss m T cnl i 设( 。 ~ 一 计

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智 能 车载 感知 与侧 翻 预 警 系统 的设 计
d sg e . n trt e r l sae o h a h n d ii g a d mu t lv lr c ri e mo e s u e o p e itt e e i n d Mo i h ol tt ft e c r w e r n n l — e e u sv d l i s d t r d c h o v ie v hce r l a t u e Wh n t e p e itd rl r a h t h i t o d t n , g e h lr t e n rv rt e e il o l t t d . e h r d ce o l e c o te l n i o s t g rt e aa m o r mi d d e o b i mi c i i r i

ADAS安全驾驶辅助系统+DSM司机状态监控系统+4G车载监控系统

ADAS安全驾驶辅助系统+DSM司机状态监控系统+4G车载监控系统

ADAS安全辅助驾驶系统+DSM司机状态监控系统+4G车载监控系统解决方案____________________________________________________________________________________集成4G无线数据传输、ADAS车道偏离、前车近距、DSM司机状态监控、监控录像、GPS定位、对讲于一体的车载电子设备____________________________________________________________________________________1/ 34第一章系统整体说明1.1道路交通运输政策要求两客一危:是指从事旅游的包车、三类以上班线客车和运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的道路专用车辆。

两客是指单次运营里程超过800公里的客运车辆和高速公路客运车辆。

一危是指危险品运输车辆。

政策监管:运输企业要按照《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》要求,必须为“两客一危”车辆安装符合《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》(JT/T794-2011)的卫星定位装置,并接入全国重点营运车辆联网联控系统,保证车辆监控数据准确、实时、完整地传输,确保车载卫星定位装置工作正常、数据准确、监控有效。

自2011年8月1日起,新出厂的“两客一危”车辆,在车辆出厂前应安装符合《道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求》(JT/T794-2011)的卫星定位装置。

对于不符合规定的车辆,工业和信息化部不予上车辆产品公告;道路运输管理部门在为车辆办理道路运输证时,要检查车辆卫星定位装置的安装和工作情况。

凡未按规定安装卫星定位装置的新增车辆,交通运输部门不予核发道路运输证。

对于已经取得道路运输证但尚未安装卫星定位装置的营运车辆,道路运输管理部门要督促运输企业按照规定加装卫星定位装置,并接入全国重点营运车辆联网联控系统。

从2012年1月1日起,没有按照规定安装卫星定位装置或未接入全国联网联控系统的运输车辆,道路运输管理部门应暂停营运车辆资格审验。

汽车防撞预警系统设计

汽车防撞预警系统设计

汽车防撞预警系统设计一、系统概述汽车防撞预警系统主要由传感器、控制器、报警装置和执行机构四部分组成。

传感器负责实时监测车辆周围的环境信息,控制器对收集到的信息进行处理和分析,判断是否存在碰撞风险,如有风险,立即启动报警装置并控制执行机构进行干预。

二、传感器选型与布局1. 传感器选型为实现全天候、全方位的监测,本系统选用毫米波雷达、摄像头和超声波传感器三种传感器。

毫米波雷达具有穿透力强、抗干扰能力强等优点,适用于雨雾等恶劣天气;摄像头可识别道路标志、行人和车辆等目标;超声波传感器则用于检测车辆周围的近距离障碍物。

2. 传感器布局根据车辆结构和行驶需求,本系统将传感器均匀分布在车辆的前后左右四个方向,确保无死角监测。

具体布局如下:(1)前方:安装两个毫米波雷达,分别位于车辆前保险杠两侧,覆盖前方120°的监测范围。

(2)后方:安装一个毫米波雷达,位于车辆后保险杠中央,覆盖后方60°的监测范围。

(3)左右两侧:各安装一个摄像头,分别位于车辆左右两侧,覆盖左右两侧60°的监测范围。

(4)四周:安装四个超声波传感器,分别位于车辆前后保险杠和左右两侧,用于检测近距离障碍物。

三、控制器设计1. 算法设计(1)数据预处理:对传感器采集到的数据进行去噪、滤波等处理,提高数据质量。

(2)目标检测与识别:通过摄像头识别道路标志、行人和车辆等目标,结合毫米波雷达和超声波传感器数据,确定目标的位置、速度等信息。

(3)碰撞风险评估:根据目标的位置、速度等信息,计算与本车的相对距离和相对速度,预测未来一段时间内可能发生的碰撞情况。

(4)预警决策:根据碰撞风险评估结果,判断是否触发预警。

2. 硬件设计控制器硬件部分主要包括处理器、存储器、通信接口等。

处理器选用高性能、低功耗的嵌入式芯片,满足系统实时性和稳定性的需求;存储器用于存储算法模型和运行数据;通信接口负责与传感器、报警装置和执行机构进行数据交互。

基于激光雷达汽车防撞预警系统的设计与实现

基于激光雷达汽车防撞预警系统的设计与实现

基于激光雷达汽车防撞预警系统的设计与实现全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:随着交通工具的普及和道路交通的日益繁忙,交通事故成为了一个不容忽视的问题。

为了降低交通事故的发生率,提高交通安全水平,汽车防撞预警系统应运而生。

而基于激光雷达的汽车防撞预警系统因其高精度、高可靠性等优点受到了广泛的关注。

1. 激光雷达技术的应用激光雷达是一种利用激光来测量目标距离、速度和方向的传感器。

它具有测距精度高、反应速度快、不受光照影响等优点,在汽车防撞预警系统中得到了广泛的应用。

激光雷达通过发射一束激光束,当激光束碰撞到障碍物时,激光束就会反射回来,通过检测激光束的反射时间和角度等信息,就可以确定障碍物的位置、距离以及速度等参数,从而实现对障碍物的检测和预警。

2. 汽车防撞预警系统的设计基于激光雷达的汽车防撞预警系统主要由激光雷达传感器、控制单元、驾驶员预警装置等部分组成。

激光雷达传感器负责实时监测车辆前方的道路情况,控制单元负责处理传感器采集的数据并进行分析,而驾驶员预警装置则负责向驾驶员发出预警信号。

整个系统通过这三个部分的协作,可以实现对车辆前方障碍物的及时监测和预警,从而帮助驾驶员避免碰撞事故的发生。

3. 实现过程在汽车防撞预警系统的实现过程中,需要克服一些技术难题。

首先是激光雷达传感器的精度和稳定性问题,由于激光雷达传感器需要在复杂的道路环境中工作,因此需要保证传感器具有足够的精度和稳定性来应对各种复杂情况。

其次是控制单元的算法设计和实时性要求,算法要能够对传感器采集的数据进行实时处理和分析,并且能够准确地对障碍物进行识别和预警。

最后是驾驶员预警装置的设计和人机交互性能,预警装置需要能够准确地向驾驶员发出预警信号,并且要求操作简单、易懂,不会影响驾驶员的正常驾驶。

4. 系统测试为了验证汽车防撞预警系统的可靠性,需要进行一系列的系统测试。

首先是在实验室中对系统的各个部分进行功能测试,包括激光雷达传感器的测距精度、控制单元的数据处理能力、以及驾驶员预警装置的预警效果等。

第四卷 总目录

第四卷 总目录


( )0 2 17
。 )o 。 I8 ( 2

陈永清教授简介
() 2 4封
维普资讯
第四卷 总 目录
篇 名 作者 ( 期数 ) 页码
信 息技 术研 究
高速公路嵌入式联 网报警系统的设计 基于关 系数据库表树的数据结构研究
潘 晓 宁 魏勇 霍 红颖 刘远 东 何 承
( ) 31
( ) 36 ( )0 3 1 ( )5 3 1
( )0 32
小波与视频图像压缩技术探讨
基于单片机技术的声反馈抑制系统研究 基于保护卡的机房系统规划模式研究
车道偏离预警系统的一种图像预处理方法
基于 S与设计 P 2 D / 0A 2 基于定 时代理和工作流技术的办公 自动化系统 基于 D l i e h 具有频域输入法的任意波发生器 p Vsa c + i l + 动态链接库编程 u
李晓堂 21 一 3 (

王勇
'21 _) ( 7
(11 22 )
王季刚 () 22 6
生态设计在高层建筑中的应用浅析
PD S i 预估补偿在肥料包装称重系统中应用 I+ mt h
信 息经济 研究
商梅 一 3 ()1
何 永 陈 , ( 3 兆 , f 刘 _ 25 - 义 义 )
信息经济研究
高潮
谢 华
孙晓华
赵 晓峰
孙卫华,杨兆华,王飞
贾诺诺,李慧芳 ,钟秋海
供应链一体化下的战略采供关系研究
浅论我国民营银行的发展
郭 向阳 陈登峰 李 金清
( )3 14 ( )8 14 ( )4 15
试论建立现代企业制度的主要问题 高职教育与管理 国外高职教学改革对我国高职二年制教学设计的启示

智能车辆预警系统设计方案

智能车辆预警系统设计方案

智能车辆预警系统设计方案简介智能车辆预警系统是一种基于车载传感器和通信技术的安全预警系统,能够及时预测和提醒驾驶员可能发生的危险,并给出相应的建议和支持,以提高车辆驾驶的安全性和准确性,有效避免交通事故的发生。

设计方案智能车辆预警系统主要包括以下四个主要方面的设计:1. 传感器设计智能车辆预警系统需要通过搭载车载传感器来获取车辆周围环境的状态,根据气压、温度、湿度等多个参数,实时监测并分析车子的行驶状态,比如车辆的速度、方向、加速度等,以便对潜在风险进行有效检测并预警。

传感器要求低功耗、小尺寸、高灵敏度、抗干扰性强等。

2. 数据处理智能车辆预警系统需要可靠的数据处理模块,它处理传感器获得的数据,并将其转换为可用的预测结果。

该模块需要包括数据采集、预处理、特征提取、模型预测等步骤,采用机器学习方法,不断优化预测精度。

它需要能够快速响应变化和处理海量数据,尤其需要考虑实时性和低功耗性。

3. 通信模块智能车辆预警系统需要一个可靠的通信模块,它能够将数据传输到其他设备或云服务器。

通信模块包括无线通信模块和有线通信模块两个方面,可以使用WiFi、蓝牙、LTE等多种通信方式。

通信模块的设计需要考虑数据安全性和传输速度,并适应特定的场景需求。

4. 预警系统智能车辆预警系统最终需要预警系统,它可以通过车载语音提示、震动提示、可视提示等多种方式,快速地对驾驶员提醒识别突发事件,比如车辆侧翻、路面结冰、行车区域限速、交通信号限制等,以及障碍物和预测的重要事件的回应和建议,提醒驾驶员及时反应,避免交通事故的发生。

总结智能车辆预警系统设计方案是为了更好地预测和响应交通安全问题。

通过设计有效的传感器、数据处理、通信和预警模块,我们可以实现实时监测车辆状况和前行路况,及时判断道路上的安全风险,实现安全的驾驶。

虽然智能车辆预警系统设计方案涉及众多方面,但如果有效地利用机器学习和物联网技术,使系统能够自动适应新的数据,并利用这些数据预测和解决交通还安全问题,那么实现该方案将变得更加容易。

合肥工业大学大学生创新性计划项目成果汇总表

合肥工业大学大学生创新性计划项目成果汇总表

计算机与信息学院2012年度校级大学生创新性实验计划项目成果汇
总表
项目名称
车门安全开关避险系统的研究与开发基于物联网的物流在线监管追溯系统基于单片机的无线定位装置自习室信息数字化管理系统
新型无线无声鼠标
基于物联网的公共交通客运车辆监管基于单片机的无线温控及其应用运用单片机设计出电子秤
高效率音频放大器设计与制作红外线火
灾预警系统
基于传感器的家居环境温度检测便携装

室内分布式系统3G基站程序仿真
可测量人体心率的多功能手表
无线电子黑板
基于大气偏振模式特征感知的导航系统
设计
智能阳台控制系统的研发检验漏水及控制水量校正电路
项目负
责人
所在年级专业
09级电子信息
项目成果
功能实现,较完整
通过李仕川物联碉0级功能实现,较完整良好09级电子信
功能实现,较完整良好

徐礼超
工程
功能实现,较完整良好09级电子信
庞洪岗息功能没有实现不通过工程
傅江彪功能基本实现通过09级龟子科
刘晓星功能基本实现通过与授术
陈贵良
09绷汞科
功能实现,较完整良好

李屹坤
09驾戯|信
功能没有实现不通过

蒋明哲工程功能没有实现不通过09级电子信
汤婿女青息功能基本实现通过
工程
刘让WWW终止通信JMS10-1功能基本实现
朱宏声通过

通信工程10」功能实现,有创新点
张雪麒

优秀
陈鹏通信工程10'1功能实现,较完整良好

、帘/亠工口功能实现,有创新点
朱召鹏通宿工程优秀

杨智为计算机10」班功能没有实现不通过。

第六届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛总决赛三等奖获奖名单

第六届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛总决赛三等奖获奖名单
第六届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛总决赛三等奖获奖名单 编号 WN-5-1 参赛单位 西安培华学院 作品名称 基于ZIGBEE 网络的分布监控系统 基于FPGA的多媒体娱乐平台的设计 基于ZigBee森林防火移动预警系统 嵌入式车载图形系统设计 KTV点播系统 基于工业现场总线的监测系统开发 基于WebServices的智能家居设计 S3C44B0X嵌入式微处理器的接口设计 银行排队叫号系统 基于UP-NETARM2410开发平台的家庭智能安防系统的设计 嵌入式地毯纺织机电子提花控制系统设计与实现 基于CAN总线的嵌入式智能家居系统 基于Bluetooth和GPRS的多功能信息交互系统 高速公路不停车收费系统 汽车节油制动监控系统 公交站点智能服务系统 基于UP-CUP6410-II和Linnux QT的智能家居系统 基于Android的高清视频监控系统 基于RFID与Zigbee的工业运输智能小车 基于Wifi及RFID的超市物联网与嵌入式多媒体的服务 平台 基于博创UP-Atom510和ZigBee的医疗监护系统 基于UP-Atom的多协议节能下载助手
EN-12-4 哈尔滨工程大学 EN-17-1 大连理工大学城市学院 EN-12-10 哈尔滨工程大学 EN-12-16 哈尔滨工程大学 EN-6-1 大连东软信息学院 EN-10-1 黑龙江工程学院 EN-5-6 EN-9-1 EN-1-2 EN-3-1 大连理工大学 长春理工大学光电信息学 院 辽宁工程技术大学 辽宁科技大学
S-3-6 汕头大学 WN-2-31 西安邮电学院 WN-21-1 宝鸡文理学院 WN-2-26 西安邮电学院 WN-2-33 西安邮电学院 WN-2-40 西安邮电学院 WN-2-1 西安邮电学院
WN-1-10 长安大学 WN-10-1 陕西理工学院 WN-13-11 宁夏大学 WN-16-1 西北农林科技大学 WN-15-3 北方民族大学 BJ-23-1 天津军事交通学院 BJ-10-1 长江大学 BJ-14-1 湘潭大学 BJ-4-3 中国农业大学

一种车载智能防碰撞预警系统

一种车载智能防碰撞预警系统

一种车载智能防碰撞预警系统作者:申晓聪来源:《汽车世界·车辆工程技术(上)》2019年第03期摘要:随着社会经济的快速发展,汽车已经成为人们出行重要的交通工具,汽车的安全性能成为人们关注的一个重要问题。

汽车行业在发展过程中,人们对汽车安全性、舒适性以及智能化水平要求越来越高。

随着科技的发展,智能化技术在汽车安全领域得到了广泛地应用。

就以智能防碰撞报警系统为例,将其应用于汽车领域,可以有效地减少交通事故发生,更好地保证车主的安全。

本文在研究过程中,以一种车载智能防碰撞预警系统为例,分析了该系统的性能水平及其在汽车领域的具体应用。

关键词:汽车防碰撞;报警系统;智能系统汽车行业随着社会经济的快速发展也得到了飞速的发展,不论是性能水平还是功能方面,均得到了较大幅度的提升。

现阶段,人们对汽车性能的要求也在不断提升,尤其是汽车的安全性能。

为了更好地保证汽车驾驶员的安全,汽车防碰撞预警系统在汽车中得到了广泛地应用,极大程度地提升了汽车的安全性。

目前,汽车智能防碰撞系统应用过程中,主要以激光、雷达、超声波、红外线灯传感器作为基础,但这些技术手段应用时,其造价比较昂贵,并且测量的参数比较单一,容易受到外部环境的影响。

针对于这一问题,本文研究的汽车智能防碰撞预警系统突出价格低廉、信息丰富、性能安全可靠等特点,使其更好地应用于汽车防碰撞工作当中。

在研究中,本文以一种基于双目相机的车载智能防碰撞预警系统为例,分析了该系统的性能及其具体应用情况。

1 车载智能防碰撞预警系统概述1.1 车载智能防碰撞预警系统简介本文研究的车载智能防碰撞预警系统是一种基于双目相机的车载智能防碰撞预警系统,该系统借助于双目相机对道路信息进行获取。

在应用过程中,采用Sobel算子和AdaBoost分类器对车辆信息进行识别[1]。

同时,在对车辆控制过程中,主要利用ORB算法实现对车辆的跟踪。

在对该系统应用过程中,系统可以对目标车辆的速度、距离和方位等信息进行识别,从而根据系统测算获得的信息得出相应的预警结果。

校车车载监控系统方案

校车车载监控系统方案

校车车载监控系统方案一、前言概述随着科技的发展进步,车辆在人们的生活充当不可缺少的一份,做为一个载人工具伴随人们出现在各种场所。

校车作为学校接送学生专用车,其运营安全的重要性更是被各个国家所重视。

不同的国家都对校车安全提出了各个规范。

车辆规范,运行规范,驾驶规范要求都非常严格。

如果更好的监督这些校车的采购以及使用,在我国多数地方缺乏有效的方法。

在去年全国各地发生多起校车事故后,这个问题被全国人民所关注,如果有效的监督校车运行安全和驾驶规范。

特别是校车安全显得非常重要。

很多情况下在车内的情况随时都需要记录下来,作为回忆、考核证明、证据等各种用途我公司研发的校车车载监控系统跟目前应用较广泛的GPS系统相比,车载监控系统不仅能跟踪记录车辆的地理位置,还能对车辆的运行状况和工作人员的工作进行全过程监控和录像,监督司机是否存在违规的操作,造成安全隐患。

借助4G无线监控系统,管理人员能够随时通过网络实时了解车辆运行的地理位置、运行状态,当在出现意外时,能把车内外的影像全部记录下来通过4G无线传输,及时发送到指挥中心,同时对数据进行录制保存。

为处理意外的及时性以及事故责任的追溯提供了有力的证据和支援。

另外由于车载设备运行环境的复杂性,比如震动严重、电源不稳定、干扰严重、多尘的等。

如果把现场情况都录制下来。

一直是车载录像设备的一个重要难题,而我公司研发生产的车载硬盘录像机的出现,很好的解决如上问题。

不但能对车上的现场环境进行高清晰度的录制同时还具备行车记录等更多安全功能。

二、车载硬盘录像机的特性由于车载硬盘录像设备具有广泛的市场,应用也越来越被广泛重视,但是由于这个市场还不是很成熟,技术也没有相应的规范,所以市场上出现很多鱼目混珠的产品,而我公司凭借多年来CCTV监控产品研发、生产、销售经验,以客户为向导,根据客户需求自主研发设计生产的全实时车载数字硬盘录像系统具有以下特性:•内置高性能图像处理芯片,H.264编码,高压缩比,图像清晰•支持4路AHD百万高清/模拟标清视音频输入,1路视音频同步输出,1路VGA输出•支持4路720P高清实时本地录像电源:•专业车载电源设计10—36V直流宽电压输入设计•欠压、短路、反接等多种保护电路,适用于各种车型•支持智能电源管理识别,低电自动关机,熄火低功耗数据存储:•采用特殊文件管理机制,对数据进行加密,有效保护数据安全•专有磁盘坏道检测技术,既保证录像连续性,又延长磁盘寿命•内置超级电容,避免异常断电数据丢失和磁盘损坏•支持2.5寸硬盘,最大支持2TB•支持SD存储,最大支持256G接口传输:•支持GPS/BD定位,灵敏度高,定位快速•支持WIFI无线下载,支持802.11b/g/n,频率2.4GHz•内置3G/4G模块,支持LTE/HSUPA/HSDPA/WCDMA/EVDO(一)、优良的防震系统由于车况、路况的不同,防震特别是对硬盘的防震处理就成了对车载数字硬盘录像机的最基本要求。

汽车碰撞预警系统的设计与仿真

汽车碰撞预警系统的设计与仿真

汽车碰撞预警系统的设计与仿真随着汽车数量的快速增长和道路交通的密度增加,交通事故已成为一个全球性的问题。

据统计,每年全球范围内因交通事故造成的伤亡人数以及财产损失都是巨大的。

为了降低交通事故的发生率,汽车碰撞预警系统应运而生。

汽车碰撞预警系统是一种基于车辆感知技术和通信技术的智能车载系统,旨在提高驾驶员的驾驶安全性,减少交通事故的发生。

该系统能够通过多种传感器感知到前方、后方以及侧方的交通状况,并利用通信技术将这些信息传递给驾驶员,以便驾驶员能够及时做出反应。

汽车碰撞预警系统的设计首先需要考虑传感器的选择。

常见的传感器包括摄像头、激光雷达、超声波传感器、毫米波雷达等。

这些传感器能够实时感知到车辆周围的障碍物、道路情况以及其他车辆的行驶状况,为碰撞预警系统提供必要的数据。

在选择传感器时,需要综合考虑其精度、可靠性、功耗、尺寸等因素,以及系统的成本限制。

其次,设计碰撞预警系统还需要选择合适的通信技术。

目前常用的通信技术包括无线局域网(WLAN)、蜂窝通信网络、卫星通信等。

这些通信技术可以将车辆感知到的信息传送给其他车辆或交通管理中心,实现车辆间的信息交换与共享。

在选择通信技术时,需要考虑其传输速率、覆盖范围、抗干扰能力以及成本等因素。

汽车碰撞预警系统的设计还需要考虑系统的算法与决策逻辑。

一方面,通过对车辆感知到的数据进行处理与分析,系统能够判断与前方车辆或障碍物的距离、相对速度等,并根据一定的算法来预测可能的碰撞风险。

另一方面,系统需要制定合理的决策逻辑,例如根据碰撞风险的程度来触发警报、制动系统等,引导驾驶员采取相应的措施。

为了验证汽车碰撞预警系统的性能,仿真是一种常用的手段。

通过在计算机上搭建汽车碰撞预警系统的仿真模型,可以模拟不同的交通场景,测试系统的实时性、准确性以及鲁棒性。

仿真还可以帮助优化系统的参数设置,提高系统的可靠性和性能。

在进行汽车碰撞预警系统的仿真时,需要考虑以下几个关键因素。

首先,需要选择合适的仿真软件。

基于深度学习和数据融合的机车辅助安全驾驶系统

基于深度学习和数据融合的机车辅助安全驾驶系统

0 引言随着智能制造理念的兴起,大型冶金企业纷纷加大数字化、信息化、智能化的转型升级力度,将数字化技术引入有轨运输线机车无人驾驶领域,这是企业发展的必然趋势。

定位系统和图像信息处理是当下研究的热点[1]。

安全防护系统是实现无人化现代生产中至关重要的一环。

传统有轨机车在生产过程中,往往存在以下问题。

(1)在机车行驶过程中,一方面,因线路固定和速度缓慢,驾驶员易产生懈怠;另一方面,为了提高企业的生产效率,驾驶员往往会出现超速行为。

超速行为违反了安全生产的规范,易引发罐装钢水倾泻等安全事故,造成大量经济损失甚至人员伤亡。

(2)运输物料的机车体型庞大,存在很大的视觉盲区,同时工业园区内往往环境嘈杂,驾驶员难以准确地把握驾驶状况,在高速行驶中,难以及时做出躲避道路行人和避开障碍物的判断,存在较大的安全隐患。

因此,一种性能优良、反应信息全面并且反馈速度快的机车辅助驾驶系统亟待研究。

基于深度学习和数据融合的机车辅助安全驾驶系统Deep learning and data fusion based locomotive assisted safe driving system常财超 王 颖辽宁科技大学国际教育学院,辽宁 鞍山 114000摘要:随着信息技术的快速发展,传统冶金和矿山企业正大力推动产业的智能化转型。

为提高机车行驶时的安全性、增强辅助驾驶员对机车状态的把握和提高企业运输经济效益,开发出一种性能优良、反应信息全面并且反馈速度快的机车安全辅助驾驶系统。

该系统以STM32F103ZET6为核心处理器,通过串口与语音报警、全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)定位装置灵活结合,利用串口屏设置系统页面,全面反映行驶中的信息。

将RailSem19数据集划分为训练集和测试集,进行图片标注,在基于Tensorflow框架的YOLOv3模型下进行迁移学习,并部署到边缘计算芯片K210上,对轨道附近的行人和障碍物进行识别。

211246009_基于超声波和车联网融合的车内儿童遗落智能预警系统

211246009_基于超声波和车联网融合的车内儿童遗落智能预警系统

0引言在过去的几年中,全球至少有300名儿童被父母有意或者无意单独留在车内而导致死亡。

为了避免此类事件发生,人们研发了车内儿童检测预警装置,目前市场上存在不同类型的检测预警装置,例如在车内座椅上加装传感器、在车内加装可见光摄像头及毫米波雷达等[1]。

通过对比发现,这些检测预警装置存在可靠性低、通用性差、技术不成熟、监测方式单一及普及率低等问题。

为弥补以上产品的部分不足,并结合市场需求和相关法规要求,本文研发了一款基于超声波和车联网融合的车内儿童遗落智能预警系统,该系统既能实时监测车内儿童或者宠物的活动,对儿童或者宠物遗落车内进行预警和干预,保证其生命安全;还具有车辆入侵检测报警功能,能在一定程度上保证车辆及车内财产安全。

1系统组成车内儿童遗落智能预警系统由车载端、数据传输端和家长端组成。

车载端主要包括车内儿童遗落检测模块、车联网T-BOX、车身控制单元BCM、空调控制器HVAC、车辆大灯及报警喇叭等模块;数据传输端主要是车联网服务云平台及相关通信模块;家长端指的是家长手机终端App。

车内儿童遗落智能预警系统组成框图如图1所示。

AppT-BOX图1系统功能框2系统工作原理当汽车处于熄火状态,司机离开汽车,车门锁闭30s后触发系统开始工作,超声波探头启动,开始向车内发送40kHz超声波扫描后排座位,利用多普勒效应检测是否有儿童或宠物活动。

如果探头检测到◇企业科技创新◇基于超声波和车联网融合的车内儿童遗落智能预警系统梁成成,杜嘉伟,李阳,宋勃冉(山西工程职业学院机械工程系,山西太原030009)摘要:针对儿童滞留在密闭的乘用车内导致窒息或热射病等生命安全问题,文章融合超声波检测与车联网操作平台,研发车内儿童遗落智能预警系统。

该系统主要由超声波探头、儿童遗落检测模块、车联网T-BOX及车联网服务云平台组成,对锁车后车内是否有儿童遗落进行智能监控,发现危险时能够及时实现自动预警和自适应联动处理,在第一时间救助被困儿童,避免发生意外,从而保证乘车儿童的人身安全。

基于单片机的车辆安全预警系统设计

基于单片机的车辆安全预警系统设计

基于单片机的车辆安全预警系统设计发布时间:2023-01-15T09:15:11.933Z 来源:《科学与技术》2022年第8月第16期作者:那家瑶[导读] 近年来,汽车已经成为了大多数人出行的必备方式,而人们对汽车的预警系统也越来越重视。

本次设计介绍了一种基于单片机的车辆安全预警系统,预防由于车速过快或车距过近引发的交通事故,系统具有危险预警、自动减速的功能,可大大降低事故率, 提高汽车驾驶的安全性。

那家瑶(辽宁师范大学海华学院公共教学部:辽宁庄河:116400)摘要:近年来,汽车已经成为了大多数人出行的必备方式,而人们对汽车的预警系统也越来越重视。

本次设计介绍了一种基于单片机的车辆安全预警系统,预防由于车速过快或车距过近引发的交通事故,系统具有危险预警、自动减速的功能,可大大降低事故率, 提高汽车驾驶的安全性。

此系统以单片机作为核心,由超声波发射电路、接收电路、温度测量电路、显示报警电路等组成。

每个模块与单片机相连有单片机统一发出指令协调工作。

相关部分在系统的硬件设计部分给出了系统构成、电路原理及程序设计。

软件部分主要包括系统的主程序,超声波发送子程序及定时中断子程序、测温子程序、距离计算子程序、显示子程序、报警子程序等。

软件部分给出了主要的流程图和主要的程序编写。

关键词:单片机;超声波测距;报警显示;温度补偿第1章绪论1.1 课题研究背景及意义随着出行方式的日益便捷,汽车数量的不断增多,提高交通安全也逐渐成为社会所关注的重点话题。

如何更好的提高交通安全,现如今,许多汽车制造商正尽一切努力保护司机和乘客的安全,比如采用安全气囊保护或者安全带保护等等,但这些只是被动的防御安全事故,不能完全保证在事故来临时这些被动防御能有及时有效的保证司机和乘客的安全。

相比来说,预防事故比防御事故更可靠。

因此,车辆安全预警系统设计是极为重要的。

本设计是一种基于单片机的车辆安全预警系统,对于因司机看手机、聊天等外界干扰导致的车祸,针对性开发了一种基于单片机的车辆安全预警系统,预防由于车速过快或车距过近的安全事故,具有较强的实际应用意义。

基于单片机的汽车防撞预警系统

基于单片机的汽车防撞预警系统
wuxiaodaoyupeng透过专利看微处理器的技术发展一早期微处理器的发展历程中国集成电路2009181在调研大量专利文献的基础上结合专利的保护范围分析专利权人分析对比分析和引证分析探寻了第一件微处理器cpu功能集成在一块半导体芯片上发明简述了第一台单片机mcu和dsp处理器专利从微处理器初期三大发展方向cpumcudsp角度阐述了微处理器的早期发展历程
位微处理器,具有体积小、集成度高、易扩展、可
靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特 点,内嵌32k字闪存FLASH,处理速度高,尤其
适用于数字语音播报旧J。
3.2传感器模块
目前一般采用的测距技术有超声波测距、微波
雷达测距和激光测距3种。考虑到成本,本系统采
用超声波测距.其工作原理示意图如2所示。
2.学位论文 刘浩 内嵌微处理器核的SSI型心脏起搏器的设计与仿真 2004
自1952年首次成功使用心脏起搏技术至今已经有五十多年的历史.在这五十多年里,心脏起搏技术得到了很大的发展.国际上,随着密封技术、能源技 术、电子技术的发展,起搏器的设计已经出现过多次飞跃.而中国的起搏器研制工作虽然起步较早(上个世纪60年代),但是后来,由于缺少资金投入和相关 的技术能力,使中国现有的起搏器设计生产能力落后于国外发达国家.但是从上个世纪九十年代以来,国家加大了对ASIC的科研及生产领域的扶持,中国的 集成电路产业有了长足的发展,同时为起搏器中核心的电子电路开发创造了发展条件,使我们看到实现心脏起搏器的设计与生产与国际接轨的可能性.该文 提出了一种利用复旦大学已经开发出来的、具有自主知识产权的微处理器内核作为起搏器的控制核心来设计SSI型心脏起搏器专用集成电路的设计方案 .比起传统的应用数字逻辑电路设计的SSI型心脏起搏器来说,这种方案的优点就是可以利用微处理器的程序控制功能完成比较复杂的控制逻辑,从而增强 起搏器的功能.为了争取时间及积累数据,我们先利用结构功能相似的PIC单片机PIC16F84进行SSI型心脏起搏器功能的设计和模拟.该文详细描述了利用 PIC16F84单片机结合外围电路如何实现SSI型心脏起搏器的各种功能:感知自身心律的功能,按时发放起搏脉冲的功能,强干扰模式转换的功能,电池电压测 量的功能,还有程控与遥测的功能.另外,作者在文章内对脉冲发放电路和电池电压测量电路提出了自己的设计方案,并用分立元件进行了仿真.为了实现程 控与遥测的功能,文中还设计了应用于该起搏器的通讯协议,并定义了通讯编码方式和指令集,这些都是利用单片机的软件完成的.最后,该文对基于分立元 件实现的SSI型心脏起搏器进行了各项功能的验证,并粗略估算了使用微处理器内核的SSI型心脏起搏器的功耗.结果表明,利用该文提出的内嵌微处理器核 的SSI型心脏起搏器的设计方案应该是能够达到功能和功耗方面的要求的.所以,该文在心脏起搏器的国产化、同国际心脏起搏器的设计相接轨方面取得了 阶段性的成果.

一种智能行车安全预警系统的设计

一种智能行车安全预警系统的设计

一种智能行车安全预警系统的设计
林虹;吴良峰
【期刊名称】《宁德师范学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2018(030)003
【摘要】针对现有车载安全电子产品功能单一、对风险的预判存在局限性的问题,提出一种智能行车安全预警系统设计方案.本方案采用机器视觉技术检测车内驾驶员疲劳驾驶和抽烟等危险驾驶行为,识别交通信号、交通标志和障碍物等车外路况信息,以及采集车辆的行驶状态,并综合上述信息预判出发生交通事故的可能性并做出相应的预警提示.实验结果表明,本方案可行性高,复合判断方法比单一方法识别检测的准确率高.
【总页数】6页(P324-329)
【作者】林虹;吴良峰
【作者单位】阳光学院信息工程学院,福建福州350015;福州瑞芯微电子股份有限公司,福建福州350003
【正文语种】中文
【中图分类】U463.6
【相关文献】
1.一种智能化铁路现场人身安全及行车安全防护系统的设计 [J], 林峰
2.一种混合动力汽车智能断路器及预警系统设计 [J], 郭琳;柯希彪;刘俊;党楠;李英
3.一种电缆防外力破坏智能预警系统设计与实现 [J], 张四维; 赵彦杰; 翟超超; 王雨

4.一种智能行车安全预警系统的设计 [J], 林虹; 吴良峰
5.一种智能化校车防闷死预警系统设计与实现 [J], 蒋国平
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基于嵌入式车载安全预警系统设计作者:潘瑞云牛国柱来源:《现代电子技术》2013年第03期摘要:针对当前驾驶安全备受关注的现状,基于ARM Cortex⁃M3内核的STM32设计了一种车载安全预警系统,该系统是实现对车辆超速监测、司机超劳监测、车辆定位、蓝牙免提和无线通信功能于一体的车载终端。

详述了系统实现各功能模块的硬件设计方案,以及在软件方面如何移植μC/OS⁃Ⅱ实时操作系统,并完成各应用任务的调度和外围设备管理。

关键词: STM32;μC/OS⁃Ⅱ;嵌入式;车载系统中图分类号: TN911.7⁃34; TP29 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2013)03⁃0154⁃04随着社会经济的发展,汽车已成为人们工作和生活不可缺少的一种交通工具[1],给人们生活带来方便的同时交通安全也成为人们日益关注的焦点问题。

研究表明驾驶员的违章操作是导致交通事故频发主要原因之一,所以如何有效遏制交通违章、约束驾驶员不良驾驶习惯,提高车辆的运营安全已经成为一个亟待解决的重大课题。

而车载电子装置与汽车本身关系不大,其开发条件要求相对较低,并且其适用环境更加广泛,因此车载电子装置的开发正在成为一个新的热点[2]。

1 车载安全预警系统功能本文中的车载安全预警系统设计基于ARM Cortex⁃M3内核的STM32系列处理器,融合了蓝牙无线、定位导航、惯性导航、GSM无线通信等多种高科技技术。

主要实现功能有:(1)超时、超速的实时检测:通过GPS对车辆的行驶状态实时跟踪定位,获取行驶的时间和速度信息,判断驾驶员是否超劳,车辆是否超速。

(2)GPS/加速度计组合测速:利用惯性敏感器件加速度计解决GPS使在涵道、山谷内等,出现弱信号或无信号的定位问题,通过自适应卡尔曼滤波数据融合算法获取更精确的定位信息。

(3)车载电话功能:实现蓝牙免提功能,使驾驶员可以专注于驾驶,保证车主在通话过程中的驾驶安全。

(4)行驶状态检测:通过加速度传感器,对行车三维方向上的加速度值进行测量,判断车辆行驶是否超出加速度安全阈值。

(5)远程监控功能:基于无线移动通信技术,实现对车辆的远程动态监控管理,当存在驾驶安全隐患或事故发生时通过无线网络将当前状态消息(位置、速度、加速度、时间)及时上报,以便车辆监管部门采取相应的管理调度或急救措施。

(6)监控报警:当驾驶员超速或疲劳驾驶时通过声光报警及时纠正驾驶者的不规范操作。

2 系统的硬件设计根据系统设计的功能要求,安全预警系统的整体结构框如图1所示。

2.1 微处理器MCU设计中选用的主控芯片为STM32增强型系列的STM32F103RE,STM32系列是意法半导体推出的专为高要求、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的Cortex⁃M3内核的ARM控制器[3]。

2.0~3.6 V的工作电压,时钟频率可达到72 MHz,内置512 KB FLASH和64 KB SRAM,带片选的静态存储器控制器,支持CF卡、SRAM、NAND存储器。

片上集成有三路16位数模转换器、两路I2C、五路UART和三路SPI端口等,其方便的扩展性及丰富的通信接口非常适用于本系统实现与多个外部功能模块的通信控制。

2.2 定位、测速电路设计GPS是实现车辆定位及测速功能的核心模块,这里选用的是瑞士u⁃blox公司生产的LEA⁃5S型号的GPS模块,其具有22.4 mm×17 mm超小封装,4 Hz定位更新速率,65 mW的低功耗以及-160 dBm的高追踪灵敏度。

模块的串口TTL电平是3 V,与STM32的通信电平一致,因此应用中直接将模块的Pin3 TxD,Pin4 RxD 与主控芯片PA3 USART2_RX和PA2 USART2_TX相连。

通信协议遵循NMEA⁃0183标准,协议的语句格式以“$”开始,以“”结束,主控芯片可以通过串口读取模块上传的数据帧$GPGGA(全球定位信息)和$GPVTG(地面速度信息)语句,从中提取需要的经纬度、航向、速度、时间等信息[4⁃5]。

系统设计中选用Analog Device公司生产的型号为ADXL345三轴重力加速度计,主要完成的功能有:辅助测速,因其不受地理位置和周围建筑的影响,运用扩展的Kalman滤波算法,解决GPS在动态环境中信号失锁和周跳问题,保证系统测速功能的实时性;对汽车行驶过程中的加速度检测,通过检测的数据判断车辆是否行驶在安全的加速度阈值内。

ADXL345是一款超低功耗,小巧纤薄的3轴加速计,可以对高达±16g的加速度进行高分辨率(13位)测量,车载系统中应用了芯片上的I2C通信接口。

2.3 蓝牙免提模块设计设计中采用了一款集成度较高的BC05MM⁃EXT蓝牙模块,其内核芯片是英国CSR公司的BC05 Bluecore 芯片,执行标准Bluetooth 2.1+EDR,模块内嵌的通信协议支持HS/HF、A2DP,可实现免提和高质量的音频播放功能,内置噪声消除和回音处理电路。

该模块的外围电路主要包括通信电路、音频输出电路、MIC滤波电路、状态指示电路、按键输入电路。

STM32通过串口与蓝牙模块相连,主要完成的任务是与带蓝牙功能的手机之间进行通信;按照模块支持的A2DP协议,音频输出电路调试阶段采用的是100 mW的立体声耳机放大器TS482,匹配32 Ω的扬声器;MIC输入电路主要是对音频信号的滤波处理,采用了差分输入设计提高抗干扰性能,保证免提的音频效果;状态指示和按键输入部分由主控芯片外接发光二级管和独立按键实现。

设计中应用结构简单的倒F天线,可直接在PCB板上按照适用蓝牙系统的倒F天线尺寸在适当的布板位置绘制天线。

2.4 GSM模块设计常用的GSM短信模块有TC35,TC35I。

因前者电压范围稍微大一些,考虑到GSM模块对电源的敏感性,所以设计中选用的是西门子公司推出的无线通信GSM模块(双频900/1 800 MHz)TC35,支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通过AT 命令或关断信号实现重启和故障恢复。

TC35外围电路主要由电源电路、数据通信电路、IGT启动电路和SIM卡电路组成[6]。

在启动电路设计中实现可靠的启动脉冲十分关键,按照TC35的设计要求,上电后需要给模块的IGT脚加一个延时大于100 ms的低电平脉冲,并且电平下降时间要小于1 ms,供电电压大于3.3 V才能使TC35进入工作状态,设计中通过STM32的I/O引脚推挽输出方式实现TC35的启动。

模块对电源的稳定性要求非常高,在通信时网络连接时的瞬间电流峰值可达2 A,尤其是在信号不良时,这种情况在电源电路设计时增加了必要的电容滤波部分。

通信接口为模块的18脚RXD,19脚TXD与主控芯片USART3串口通信。

2.5 电源设计汽车上电子设备较多,使得车内的电磁环境也较复杂,在这种环境中汽车电子产品电源性能的好坏直接影响到电子设备的可靠性[8]。

根据各模块的供电需求,系统采用车内点烟器提供的12 V电源,经LM2596为核心的开关稳压电源芯片为系统提供5 V和3.3 V的车载系统工作电压,LM2596其输入范围可达40 V,输出电流可达3 A,并且功耗小、效率高、具有很好的线性和负载特性,非常适合该应用系统。

选用LM2596⁃3.3将车内电源转化成车载系统内主控芯片STM32、加速度传感器和GPS使用的3.3 V电源;同时选用LM2596⁃5.0为GSM提供5 V工作电压。

LM2596⁃5.0应用电路如图2所示,LM2596⁃3.3的应用电路和LM2596⁃5.0原理基本相同。

如图2所示,电源电路设计考虑到应用环境,采取了相应的抗干扰和过流保护措施。

为了防止电流过大,输入端串接自恢复保险丝F1保护系统的安全性; D1,D2构成电源极性反接保护电路;C1,C2,C3电容并接电路去除车内电源信号的纹波和高频噪声;输出端L1可以抑制纹波,使LM2596输出稳定的电压;电源输出端对地连接的C4,C5旁路电容也起到稳定环路的作用。

3 系统的软件设计STM32开发工具选用的是ARM公司4.22版的Keil MDK,采用μVision 4开发环境,通过片上集成的JTAG调试接口通过JLINK V8仿真器与PC相连。

3.1 μC/OS⁃Ⅱ的简介与移植为了便于系统的升级与维护,设计中采用了嵌入式实时操作系统μC/OS⁃Ⅱ。

该操作系统具有执行效率高、占用空间小实时性能优良和可扩展性强等特点,最小内核可编译至2 KB,非常适合FLASH容量较小的系统使用[9⁃10]。

μC/OS⁃Ⅱ的文件体系结构如图3所示。

由图3中可以看出,μC/OS⁃Ⅱ的绝大部分是与处理器和其他硬件无关的代码,大大降低了移植的工作量,移植过程中需要修改的源代码文件有:(1)在内核头文件OS_CPU.H中设置与处理器和编译器相关的代码,针对具体处理器的字长重新定义一系列数据类型,声明用于开关中断、堆栈的增长方向和任务切换的宏。

(2)在OS_CPU_A.ASM中实现与处理器相关的函数,关中断函数OS_CPU_SR_Save ();恢复中断函数OS_CPU_SR_Restore();启动最高优先级任务运行OSStartHighRdy ();任务切换OSCtxSw()和中断切换OSIntCtxSw()。

(3)在OS_CPU_C.C中用C语言编写与CPU相关的函数。

主要是任务堆栈初始化函数OSTaskStkInit()和系统HooK函数。

整个移植的代码都在上面三个文件中,实际只要在启动文件中修改任务调度函数以及节拍函数的中断入口就完成了操作系统的移植。

3.2 μC/OS⁃Ⅱ的任务规划操作系统按照功能模块划分为多个任务,并根据各个任务实时性的要求设置相应的运行优先级。

分别是:AppTaskStartStk,操作系统的第一个任务,进行晶振和内核时钟的定义和初始化,对功能I/O端口的功能定义,初始化中断向量表和堆栈以及各模块的全局变量和数据结构,完成系统的初始化后永久挂起;AppTask_GSM负责与TC35模块有关的控制功能如模块的初始化、短信的发送;AppTask_GPS负责对LEA⁃5S模块的数据读取和解析;AppTask_Blue负责蓝牙语音模块的控制功能,包括接听、拒接、回拨、结束通话等功能;AppTask_ADXL负责ADXL345模块的数据读取和解析;AppTask_LED为工作状态指示;AppTask_Key为按键控制;监控系统稳定的看门狗任务AppTask_Dog;以及系统运行自带的空闲任务OSTaskIdle。

系统整体的任务调度流程图如图4所示。

4 测试对于该车载系统下面给出基于LabVIEW的GPS实车行驶速度测试,测试界面如图5所示。

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