车载主动酒精检测系统的设计开题报告.doc

山 东 科 技 大 学本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 车载主动酒精检测系统的设计学 院 名 称 电子通信与物理学院 专业班级 生物医学工程2011级 学生姓名 王倩 学 号 201101101724 指 导 教 师 毕丽君 填表时间： 2015年 4月 18日填表说明1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。设计（论文）题目车载主动酒精检测系统的设计设计（论文）类型（划“”）工程设计应用研究开发研究基础研究其它一、 本课题的研究目的和意义研究目的： 利用MQ-3半导体酒精传感器、ME3A-C2H5OH电化学酒精传感器自动检测车内环境酒精信号，并实时上传给上位机，要求系统包括酒精信号检测、处理、无线传输、报警、显示等模块，STM32F103ZET6为主控制器研究意义：据新华社报道，中国交通事故死亡人数连续十余年居世界第一，而酒后驾车是导致交通事故的主要罪魁之一。酒后驾车引发的交通事故，不仅会造成极大的人员、财产损失，更会造成极坏的社会影响，尤其是大型公交车辆、旅游客车、运输货车、出租车等运营车辆，往往造成的都是重大和特大型的恶性交通事故。对于司机酒后驾车的安全教育和管理是减少此类交通事故发生的关键环节。国外目前对于酒后驾车的监督管理除了加大处罚的力度，更关注事前监管、事前检测的预防工作，尤其是从驾驶员的行为习惯上利用非人为控制的技术手段进行规范，比如在车内安装酒精检测装置，司机上车后必须先进行酒精浓度的检测，如果酒精含量超标，汽车就不能发动。这种技术已经在美国、加拿大等国推广应用。美国的新墨西哥州是全美最先应用该检测装置并实施了相关条例的州。据统计，该州自 2005 年以来，因酒后驾车而死亡的人数每年平均下降约 20% 。二、 本课题的主要研究内容（提纲）(1)介绍MDK编译环境、TR-Thread可移植操作系统；(2)介绍Phthon（ARM工程的编译环境）、Scons（配置工程软件）；(3)设置酒精检测系统主程序、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；(4)系统调试与测试；三、 文献综述（国内外研究情况及其发展）目前我国大多使用高灵敏、高稳定的警用酒精浓度测量仪来测量是否酒驾。该仪器的酒精侦测原件采用先进的电化学传感器，同时采用先进的大规模集成电路作为数据处理单元，除此之外，还采用先进SMT工艺作为装配工艺，具有宽范围温度操作，且能自动吹起流量侦测与控制，侦测出驾驶者是否吹气作弊等特点，同时具有便捷的操作界面，较大的内存容量，且能将数据通过USB接口上载到电脑，但成本也相对较高，同时需要交警人员去强制检测，有一定的局限性。同时，我们国家正在积极开发车辆预警方面的相关设备。其研究内容为：车辆运行状态、驾驶状态、环境实时检测技术、异常驾驶实时识别技术等。研究目的：通过研发检测预警装置，形成司机行为的实时检测技术，提供减少交通事故的技术支持，研发出最新设备，采用实车来证明设备的先进性和可行性。1957年，世界上第一台醉酒呼吸分析仪在瑞典首次投入使用，标志着酒后驾驶检测的开始。接着英国斯托尔大学生理学家霍尔瓦特设计一套名为“个人警察”的监督系统，依据驾驶员绅士车辆行驶方向的范围，判断驾驶员的酒驾程度，确定是否报警。日本采用变档器上的探测声呐来探测驾驶员手上汗液中酒精含量，如果超出预设值时，汽车会自动上锁，并且通过车内的语音报警系统提醒司机严禁酒后驾车。随着我国经济的飞速发展，人民生活水平不断地提高，买车自然就成为了大多数家庭的生活需要。据有关人士统计，在最近的十年期间，中国的汽车产量和销售稳居世界前三，是当之无愧的汽车产销大国。除此之外，我国的酒文化深入人心。从古至今，酒是亲戚好友聚会的必需品。在当今社会尽管每个人都知道开车不喝酒，喝酒不开车，但还是会有人抱有侥幸心理，因此酒后驾车时有发生，在我国尤其严重。酒后驾车给自己和别人的家庭带来了不可挽回的伤害。据统计，每年酒后驾车引起的车祸占所有车祸的百分之四十以上，造成的个人和国家损失达好几十亿。因此如何有效的减少酒驾的发生成为社会舆论的焦点之一。在此背景下，为了避免酒后驾车的发生以及单一传感器带来的不准确性，本文将传感器技术，数据融合技术和GPRS技术结合，设计了一套具有自行监测功能的车载酒精检测系统，实现了酒驾数据的采集，发送等功能。本系统设计的方案满足了无线数据采集系统所要求的智能化和网络化的要求，并且有成本低、可靠性高、便于进行维护等优点。四、 拟解决的关键问题1.如何利用传感器实现自动检测车内酒精浓度；2.如何将酒驾信息通过GPRS技术上传给服务器；3.如何实现发现酒驾后的报警功能；4.如何利用C语言实现对各个模块程序的编写。五、 研究思路和方法 1.车载酒精检测系统的终端采集工具有MQ-3和ME3A-C2H5OH,用来采集汽车内气体中的酒精含量；2.传感器将采集到的酒精信息，传送给微处理器处理；3.微处理器通过模糊控制算法对数据进行分析，得出最终酒精数值并预设值作比较，若超出则汽车通过液晶屏周期性闪动来警示司机已经处于就加酒驾状态，并将酒驾数据通过GPRS网络发送到交警部门的控制中心或者具体的手机号上。六、 本课题的进度安排1-4周，查阅资料，理解题意，确定设计任务，制定设计计划，书写开题报告；学习C语言。5-7周，确定设计方案，分块设计功能软件，对硬件进行电路设计，以及软件设计。8-10周，将各模块综合起来进行联合调试。11-13周，翻译英文资料，编写毕业设计技术文件：说明书和图纸；书写毕业论文。14-15周，准备答辩，对设计内容进行总结，弄懂各部分的原理及系统的工作过程，写出毕业答辩的发言稿，做到心中有数，应对毕业答辩。七、 参考文献1李怀源.酒后驾车交通事故的应对之策J.道路交通管理，2008，（1）：56 2施航，闫莉萍，刘宝生，等.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，2008,37（4）：612-6143苏红.信息融合理论及其在水位传感器故障诊断中的应用研究D.河北：华北电力大学，20054王英敏.基于信息融合的执行器故障诊断研究D.河北：华北电力大学，20075吴昂.大直径多传感器数据融合方法研究D.安徽：合肥工业大学，20056高蕊.多传感器目标跟踪算法研究D.陕西：西北工业大学，20067邢国芬.基于多传感器信息融合的移动机器人环境感知研究D.天津：河北工业大学，20088李泓波.粗糙集理论在决策级数据融合的应用研究D.黑龙江：哈尔滨工业大学，20089袁刚.无线传感器网络数据融合系统设计D.北