【《基于STM32主控芯片的智能汽车安全驾驶监测系统设计》11000字（论文）】

第第I页共27页引言截至2020年底交通部统计数据，身为基建狂魔的中国的公路总里程已经达到约500万公里，科学技术的发展和人民生活水平的提高是影响我国公路里程发展的重要因素，随之带来的是汽车保有量的不断增长，而道路交通安全的问题也愈发突出。经数据研究发现，导致道路交通安全事故的主要原因为酒驾和疲劳驾驶。世卫组织的调查显示，绝大部分的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾驶是导致车祸的最主要原因，且基本上都会伴随着人员伤亡。自从汽车持有率的提升，交通事故每年都会上报无数起，仅仅统计其中的死亡事故，其中酒后驾车占据半壁江山，酒后驾车的危害不容小觑，已经成为交通事故最主要的起因。酒精会麻痹人的神经，使人保持在兴奋状态，当酒精在人体血液内达到一定浓度时，人体对外界的刺激反应及控制能力就会大幅度下降，并且面对突发情况将会反应迟缓，甚至无法做出正确的判断。对于驾车者而言，其血液中酒精含量越高，对于车辆的控制能力越差，发生事故的几率将会大幅度提升。其次的事故起因就是驾驶疲劳，驾驶疲劳是指驾驶人在长时间开车或者注意力无法集中时，产生生理机能上的失调，从而无法良好的操纵车辆行驶或是驾驶技能下降的现象。尤其是驾驶人在无法得到充足睡眠时，或者是睡眠质量差时，长时间直线行驶，周围景物无明显变化时，容易出现疲劳驾驶这一情况。驾驶疲劳直接影响到驾驶人的注意力、感知能力、判断决策能力和对车辆运动操纵的能力等各种方面。驾驶人疲劳时将会导致其判断能力下降、反应迟钝和操作失误指数型增加，车祸的概率也由此提升。驾驶人处于轻微疲劳时就需要进行适当的休息，应与旁人交谈或播放一些音乐改善情况，否则会出现换档不及时、不准确这一情况;驾驶人处于中度疲劳时，操作动作将会目光呆滞，有时甚至会失去判断能力;驾驶人处于重度驾驶疲劳时，这就是危险发生的开始，往往会无意识操作方向盘或出现短时间睡眠现象导致车辆的失控。驾驶人疲劳时，一般会出现以下状况：出现无精打采、神情呆滞、动作僵硬、精力不集中、反应迟钝、思考不周全等现象。如果继续驾驶车辆，出现车祸的概率将会使得出现事故的可能性大概率的提升。本次设计的智能汽车安全驾驶监测系统的目的是基于酒后、醉酒驾驶及疲劳驾驶的相关法律法规而设计的为了减少道路交通安全事故发生几率的系统。通过压力模块和人体红外模块检测主驾驶座位是否有人及其行驶时间，酒精传感器检测人体酒精浓度，继电器模拟汽车钥匙电路，使用GPRS通信模块给汽车的紧急联系人联络。1研究的背景及意义1.1酒后驾驶的后果及相关法律政策截至目前的最新世卫组织报告，交通事故的发生大约一半与酒后驾驶有关，酒驾的危害不容忽视。酒驾从很久前就被世界卫生组织定为车祸致死的主要起因。根据目前我国相关法律的规定,血液中若有浓度大于或者浓度等于20mg/100ml,小于80mg/100ml驾驶一辆机动车,则就是一种酒驾行为,并且在手上扣留了驾驶证6个月。若一名驾驶机动车辆工作人员在驾驶过程中身体和血液中的各种酒精物质含量浓度大于或者超过了等于80mg/100ml的驾驶机动车,则这一类型的行为称之为醉驾,酗酒会对其进行拘留,并且会受到刑事的处罚,吊销其驾驶证,5年内无法重新获取。驾驶员饮酒后，生理机能将会发生改变，主要有以下影响：视觉影响：人光线充足时对外界的视角达180度，如果酒精含量超过一定数值，驾驶员的视野就会缩小，并且随着车速的提升，视角也会进一步缩小。在这种情况下，驾驶人员已经丧失对车辆的操纵权。尤其是醉酒的驾驶员，基本上只能感觉到前方行驶路段的很小一部分。反射神经迟钝：麻痹后的神经，基本慢了一两秒。若车速为60km/h，一般车辆的刹车极限距离为20m以上，驾驶员每延迟一秒刹车，将会使这一距离大幅度提升，刹车不及时必然会产生严重后果。触觉能力降低：酒精进入身体后，将会产生麻醉作用，麻痹人的神经传输。手与脚的控制触觉的能力将未饮酒时降低，无法正常控制油门大小、刹车力度及旋转方向盘。使判断能力和操作能力降低：酒精含量高时，不仅仅是触觉，感知能力也将下降，对与光线以及周围声因刺激做出相对应的反应时间延长或者无法做出正确的反应，导致无法正确判断与目标的距离和车辆的运行速度，路段的情况。疲劳感提升：饮酒后由酒精的作用，人将会出现困倦感伴随着打磕睡这一表现，导致行驶不规范，视觉对环境发生偏差等疲劳驾驶的行为的出现，交通事故由此产生。1.2疲劳驾驶后果及相关应对方法疲劳时驾驶车辆，第一时间身体的反应是眼神无力，感到困倦并且开始打瞌睡，接下来四肢僵硬无力，注意力不集中车辆驾驶技能下降，判断时间增加或做出错误操作，甚至出现精神恍惚，出现操作车辆迟误或过早的现象，由此事故将有可能发生。操作时间不当，将极易发生道路交通事故。因此，出现疲劳后严禁驾驶车辆。疲劳驾驶的原因有很多种，首先是生活环境的影响居住地离工作地点过远或者由于出差需要长途驾驶车辆，家庭元素导致精神负担重、社会交际参加文娱活动时间太长；其次是睡眠质量的因素；睡眠时间不足、睡眠质量差将会导致驾驶员生理机能没得到充足的恢复；三是车内环境产生的影响，车内空气不流通，质量差、驾驶车辆时温度过高或过低、发动机产生的噪声或者是振动严重、长时间坐在舒适度不足的座椅上、与同车人关系紧张这都会导致疲劳的产生；四是行驶中的外部环境，尤其在深夜时段驾驶车辆、路面状况差、道路照明不良的情况下行驶，或者是景色单一，长时间直线驾驶的路况时，都是极其容易发生疲劳的时候。五是运行条件:长时间、长距离行车;车速过快或过慢;过于限制到达目的地的时间等；多种因素影响了我们驾驶汽车的精力及注意力。疲劳时将会影响驾驶员的判断能力持续下降、反应发生迟钝迟缓和操作失误这几种现象的增加。疲劳驾驶可以通过人为的干预以及科学合理安排驾驶车辆的时间。注意行车途中的休息或者与其他驾驶员交换驾驶;夜间时段行车，应有至少2人进行轮换休息，定时轮换驾驶机动车，每人驾驶时间低于4小时，尽量避免在深夜驾驶，或者寻找地点进行休息。注意合理的安排自己的休息方式。避免长时间驾驶车辆时保持固定姿势，可时常调整局部疲劳部位的坐姿和深呼吸或者定时下车活动以下腰、腿，放松全身肌肉，预防驾驶疲劳。1.3研究内容和意义酒后驾驶及醉酒驾驶是道路交通安全的重要问题，其带来的严重后果和惨痛教训历历在目，饮酒后驾驶机动车发生的交通事故及重大交通事故对比与非酒后驾驶引发的交通事故更为严重。酒后驾驶的机动车驾驶人员，并未意识到其行为的严重性，其侥幸心理作祟，认为不背道路交通执法人员发现就是没事的就是安全的，其实不然。今年来酒后驾驶而导致的道路交通安全事故愈发频发，为了减少因酒后驾驶机动车导致的道路交通安全事故发生，控制和监测车辆驾驶员不酒后驾驶迫在眉睫。通过公安局交通管理系统的统计显示:因为疲劳驾驶而造成的道路交通安全事故的死亡率非常高，甚至汽车所造成的事故死亡率，是所有交通工具中最高的。据统计，全世界每年因交通事故造成的经济损失几百亿美元，每年事故所造成的死亡人数接近百万，其中疲劳驾驶是占90%%以上的灾难性事故，由此可见疲劳是一种人无法避免的人体生理现象，主要是因为人体超机能的劳作，又长时间无法获得休息而产生的身体疲惫现象。由于酒后驾驶和疲劳驾驶行为具有极大的分散性和随机性，通过警察随机抽验的方式不能将所有的酒后驾驶和疲劳驾驶发现，不正当、不规范的驾驶行为及易漏逃，对控制和制止酒后驾驶及疲劳驾驶的效果差。然而严格执行与酒后驾驶及疲劳驾驶的相关法律法规，采用多种措施减少不规范驾驶行为，加大对其的检查力度，同时借助于科技手段，而研发预防和监测酒后驾驶及疲劳驾驶行为所导致的道路交通安全事故，减少道路交通安全事故的发生，减少人们的生命财产损失具有重要的意义。因此在这样严峻的情形下，提出了“智能汽车安全驾驶监测系统”的课题。2方案论证与设计本章节主要介绍了智能汽车安全驾驶监测系统设计中的各个模块电路。通过系统的预期功能选择的模块，并介绍了选择模块时对同一功能的不同模块的对比及选择这一模块的原因。对所使用的芯片进行对比和论证，从整体上去考虑芯片和元件的稳定性、功能实现的方式、成本、使用方式、安全问题等因素，在经过同种器件模块的对比，设计了一套比较合适的基于车载且稳定性更好、安全性更高、性价比更高、更便捷、更适合于人们日常使用的一组方案。2.1系统整体结构智能汽车安全驾驶监测系统包括主控芯片为STM32F103RCT6，通过主控芯片控制各个模块，汇集处理信息，检测模块有酒精检测模块、座位压力检测模块、主驾驶人体红外检测模块，警报模块有语音警报模块、蜂鸣器警报模块及GPRS通信模块继电器模块模拟汽车钥匙开关、时钟模块计时，其系统整体结构框图如图1所示。图1系统整体结构框图2.2主控芯片的选择尽可能的提高主控芯片的便捷性、可靠性和稳定性。为了使控制及编程更加方便，所以选择使用单片机做为主控芯片模块来对信号进行控制、对数据进行处理。单片机是种复杂的集成电路芯片，其使用了规模庞大的集成电路技术，拥有强大数据处理功能的中央处理器、随机存储器、只读存储器、I/O口和定时器等功能，这些功能全部集成到一块电路板上，并构成微型计算机。典型的单片机芯片有MCS-51系列和STM32系列单片机，STM32单片机是微控制器，它的外围接口功能强大，由于STM32的速度、片内资源和功能性等等都优于51单片机，且单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于各种种类不同的设备、自动化控制中，通过搭载不同的传感器，即可完成对特定的操作功能。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化。因此，主控模块选择使用STM32系列单片机。设计中选用的是STM32F103系列中的STM32F103RCT6单片机，其芯片性能优异，起到信号转换的作用，可以处理所需的系统模块的输出信号。通过编写软件程序可以将数据通过单片机处理分析，并通过串行接口进行通信，能够满足需求。因此选择STM32F103RCT6作为主控模块芯片。图2STM32F103RCT6芯片引脚图图3STM32F103RCT6核心板IO接口图2.3酒精检测模块的选择酒精检测模块是为了检测人体内酒精浓度，为了避免干扰和高精确度，需选用可靠性高、灵敏度高的检测模块。为了选择合适的酒精检测模块，设计了三种方案：第一种TGS2600传感器模块：其可以输出模拟信号或者是电平信号，并且可以同时输出，模拟信号输出范围0-5V；数字电平信号输出，有效信号为低电平，LED灯亮；也可以直接通过单片机IO口控制，感应灵敏度可以调节，可设置感应阀值，有气体输出低电平，可用于该类气体定性检测；具有长期的使用寿命和可靠的稳定性；快速的响应恢复特性，安装调试方便。第二种TGS823模块是有机溶剂蒸气检测模块：对乙醇等有机溶剂有高灵敏度，长期稳定性优良长寿命，以简单电路即可使用采用了陶瓷底座，可以在200℃的高温气氛中使用。其稳定性可见一斑。第三种是MQ-3气体检测模块：这一款气体传感器所使用的气敏材料对于易挥发气体较为灵敏。当检测的环境中存在易挥发气体如酒精时，它的电导率会随环境中酒精气体浓度的变化而改变，直接影响检测数值。这款传感器使用简单的电路及可输出与该气体浓度相对应的输出信号。由以上三种酒精传感器模块的对比，本设计选用了MQ-3酒精传感器作为本系统的酒精检测模块，因为TGS2600传感器模块是可以检测多种气体用途广泛，但是本系统需要的是具有抗干扰的检测模块，TGS2600传感器模块会受到气体气体的干扰影响了酒精检测的浓度；而TGS823有机溶剂蒸气检测模块与MQ-3传感器一样都使用了电导率较低的二氧化锡(sno2)材料作为表面气敏感应，但是由于MQ-3的性价比更高，从降低成本的角度考虑最终选择了MQ-3酒精检测传感器作为系统的酒精检测模块。这款传感器的工作主要依靠半导体元器件对于气体在其表面发生的反应从而使这个元器件的阻值发生改变。当半导体器件的阻值变化时，输出的信号也将会改变。尤其是半导体元件被加热，气体接触半导体的表面时将会被吸附在元件表面，分子在物体表面发生扩散现象，一部分失去运动能量，一部分分子被蒸发掉，另一部分分子发生热分解而在吸附处。由此发生的化学反应来实现对气体的检测。对6脚型的传感器，2、5为加热电极，（1、3）/（4、6）为测试用电极，1和3导通，4和6导通。如果电压加在1、3或4、6管脚会导致引线烧断，加在2、4管脚上则取不到信号。图4MQ-3基本电路图5传感器灵敏度特性曲线2.4压力检测模块选择方案一：使用FSR402模块，这一款传感器重量轻，体积小，感测精度高。压力传感器可以将压力转换成电阻值,从而获得压力信息。电阻大小与所受压力大小成反比，压力越大则其电阻越低。其允许的最大压力为10kg，应用范围及其广泛。但是其缺点是压力检测不是非常精确，因此不建议使用需要精确检测压力的场合。方案二：LPS35HW是一款超紧凑的压阻式、数字式压力传感器，输出气压计。通过lIC或SPI进行通信的传感元件，可检测绝对压力。此数字传感器功耗低，电流消耗低至3uA,测量范围宽，从260hPa至1260hPao。输出数据更精确但价格也更加昂贵。经过对比，方案一的对数放大器检波能够符合设计要求，能测量到驾驶座位有压力即可，已经达到要求，而方案二也可以实现设计目的，但比较适用于测量气压等更为精确的数字信号，价格比较贵。因此，压力检测模块选择方案一。FSR402模块引脚说明：vcc:供电电压正级（5V)GND:供电电压负极DO:高点电平信号输出AO:模拟电压信号输出（0-3.3v)AO-RES:放大倍数调节电位器DO-RES:比较阈值调节电位器2.5人体红外检测模块选择本设计使用的红外检测模块为HC-SR505，这一款传感器灵敏度高，可靠性强，以及有超低电压工作模式。广泛应用于各类自动感应电器设备,尤其是干电池供电的自动控制产品。微功耗:静态电流<50微安，输出高电平信号:可方便与各类电路实现对接。图6红外模块接线图2.6GPRS通信模块的选择GPRS是一种采用分组交换技术传输数据及信令的高效率数据传输方式。基于分组交换的GPRS理论上的传输速率可达到l71．2kbpS。GPRS用户可以在分组交换模式下发送和接收数据，且网络的覆盖范围极广，从而提供了一种高效的数据交换业务。分组交换是把数据先分成若干个小的数据包，可通过不同的路由，以转发的方式传送到目的端，再组装成完整的数据。每一个用户可以有多个无线信道，且无数据时不占用带宽资源，而同一信道又可以由几个用户共享，从而极大的提高了无线资源的利用率。而本次选择的GPRS通信模块选用的是SIM800C模块，这是一款四频GSM/GPRS模块,封装为城堡孔封装。其性能稳定，外观小巧，性价比高，能满足客户的多种需求。SIM800C工作频率为GSM/GPRS850/900/1800/1900MHz，可全球使用，可以低功耗实现语音和数据信息的传输，能适用于各种紧凑型产品设计需求，能满足达到警报条件时打电话和发短信给紧急联系人的需求。模块接线方式为：5V电压连接VCC_IN供电，GND相互接地，RXD、TXD分别接到单片机开发板的PA2、PA3IO口进行数据传输。图7GPRS模块引脚接线示意图图8SIM800C模块电路图2.7声光报警模块是选择语音播报系统：此设计使用的语音播报模块为OE6590语音模块是一款高性能大众化语音模块（焊盘间距2.54mm间距），这一款模块支持解码，支持FLASH/TF卡/U盘三种存储扩容方式。通过USB连接PC即可快速完成更新FLASH与粗存卡的内容，支持FAT16、FAT32文件系统。通过设置的指令即可完成对模块的控制，使其播放指定的音乐，或者改变音量等功能。模块的控制方式分三种：第一种是，通过串口的方式控制模块，可以完成所有的功能设置，第二种是通过外接按键实现播放音乐的功能控制与设置按键播放指定曲目这一个功能，第三种方式是通过INF接口，通过定制红外遥控器控制来控制模块。模块自带有功放，可直接驱动喇叭发声。使用模块USB口直接更新语音，方便、灵活。可以按照客户的要求，更正下载语音的窗口信息，无需安装任何软件，直接更新，也不需要专用下载器，对音质无任何压缩和损坏，保证更高的音质体验。蜂鸣器警报系统：蜂鸣器的种类有很多，有源蜂鸣器也叫做压电式蜂鸣器。有源蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，是内部自带振荡电路，只需电平驱动就可以发生的蜂鸣器，而与其对应的无源蜂鸣器内部则无振荡电路，需要发送声音信号才可以发出声音。所以本设计使用无源蜂鸣器作为警报器就可以达到设计要求，使用也更为便捷。缺点是不可以调节声音大小。2.8时钟模块选择本次设计采用的时钟计时模块是DS1302，这个模块使用的是涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟日历，通过简单的串行接口与单片机进行通信输出实时时间。实时时钟提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线:(1)RES(复位)，(2)IO(数据线)，(3)SCLK(串行时钟)。时钟/RAM的读/写数据以一个字节或多达31个字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于1mW。能精准的读取到分秒，为监测疲劳驾驶提供了精确的时间信息。图9DS1302时钟模块电路图DS1302管脚描述：X1，X232.768KHz晶振管脚；GND地；RST复位脚；I/O数据输入/输出引脚；SCLK串行时钟；Vcc1,Vcc2电源供电管脚图10DS1302芯片引脚图3硬件电路设计3.1开关电源电路本系统使用DC电源插头插口为系统传输5V的电压，在插头之后使用了一个船型开关来控制电路供电的开关和闭合，使用一个电压约为3v的发光二极管检测系统供电是否正常，并串联一个1kΩ的电阻为其分压。图11开关电源电路图3.2核心板接口电路STM32核心板作为整个系统的控制中心，起到信号转换的作用，可以处理所需的系统模块的输出信号。通过编写软件程序可以将数据通过单片机处理分析，并通过串行接口进行通信。DC电源为STM32F103RCT6核心板提供5v电压。图12核心板针脚连接图3.3语音播报接口电路模块串口接线图如下,要注意系统之间电平的匹配性，匹配性好，电路稳定，不会出现安全隐患，然后MCU系统最好是外置晶振工作，串口时序精确，不会出现误操作。UART串口发送与接收数据对模块进行控制，串口波特率设置为9600无校验，8数据位，1停止位。模块的RXD和TXD接口分别连接主控核心板的PA9、PA10接口进行数据的发送和接收。当酒精浓度或者是疲劳驾驶达到警报条件时单片机会通过PA10I\O口给模块的RXD发送命令码（7E020DEF），指令设置模块播放，返回字符串作码OK。模块将会播放提前存放在存储芯片里的警报音频。语音播报模块接口及功能：图13语音播报模块原理图3.4声光报警电路声光报警电路包括一个有源蜂鸣器及一个LED灯，并使用STM32F103RCT6核心板的PC5接口去控制ss8050三级管的基级，当酒精浓度或者是疲劳驾驶达到警报条件时单片机会给PC5 I\O口一个高电平，使得三极管导通。而三极管的集电极连接有源蜂鸣器及发光二极管，发射级接地形成回路。当三极管导通时电流通过发光二极管使得其发出刺眼的红色警报灯光；而有鸣器是靠压电效应的原理来发声的。这种材料的特别之处在于，当压电材料上有电压时，压电材料会就会随电压和频率的变化产生变形从而振动发声。另一方面，当振动压电陶瓷时，则会产生电荷。压电式蜂鸣器里面的起振片，就是一种压电陶瓷。如上所述，要让它振动，除了压电陶瓷本身，还需要适当大小和频率变化的电压作用于压电陶瓷。有源蜂鸣器内部带有多谐振荡器，可以产生1.5一2.5kHZ的电压信号。由此有源蜂鸣器才能发声。由此通过声音和光线警报装置可以提醒驾驶员的不规范、不正当的驾驶行为。图14声光报警模块原理图3.5继电器模拟汽车钥匙开关电路继电器也称电驿，是一种电子控制器件，它具有控制系统和被控制系统，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。本设计使用的继电器共有三个触点，即中间是动触点，上下各一个静触点。分为共地端，常开端，常闭端。线圈不通电时，动触点和其中一个触点断开和另一个闭合，线圈通电后，动触点就移动，使原来断开的成闭合，原来闭合的成断开状态，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。当驾驶员存在酒驾行为时，将会通过PWM信号脉冲控制继电器的开关与闭合，禁止通电及打火从而行驶车辆。同样的，通过控制SS8050三极管的导通与否来控制继电器的开合，当酒驾时会通过控制PWM信号脉冲的周期，给到三极管基级的高电平会使其导通，将继电器开关变换到断开电路，实现汽车断电。图15继电器模拟汽车钥匙原理图3.6按键电路要实现一些具体的功能，一般开关电源都需要设置按键电路，通过按键来反映外部环境所要表达的具体功能信息。而本次设计只需要一个按键即可，但为了避免调试时发现的设计缺陷需要增加按键功能，所以设计了4个独立按键。按键的具体电路结构如图15所示。连接方式为：一端通过开关连接倒地，另一端直接连接STM32的四个I/O串口。原理为：当需要输入数据时，通过按键来实现，按键按下时，改变了线路中的高低电平，然后STM32芯片通过检测是否有高低电平的出现来判断是否有信息输入或者改动。由于超过4小时的驾驶时间被称为疲劳驾驶时间，当需要观察疲劳驾驶的检测系统是否有效，4个小时太过于漫长，所以设置了按键SW1，当按时4小时的警报时限会变成1分钟，当红外传感器和压力传感器起作用是开始计时，一分钟后就会响起警报。图16按键电路原理图3.7外接电路本系统需要外接的模块有语音播报模块、酒精传感器模块、压力传感器模块、人体红外检测模块、时钟模块、USB串口。图17按键电路原理图4程序设计系统的好坏与程序的设计息息相关，系统有一套模块化的程序编程方式，先编写好每个模块的子程序，再通过主函数的对子函数的调用，很方便的就可以修改和调整程序，以便后来的调试跟调整，也很方便去发现程序问题实现更快的排查。系统使用的是STM32F103RCT6单片机作为核心处理器，使用的是KeiluVision5软件对系统程序进行编写。初始化后先判断驾驶作为是否有人，否则返回重新判断，是则开始计时；然后判断酒精浓度是否达到限定值，是则起动声光语音警报电话联系紧急联系人并断开点火开关，否则返回循环判断酒精浓度；继续判断驾驶时间是否超出4小时（或1分钟），是则触发警报。图18主程序流程图图19触发警报函数5系统运行测试所有系统设计研究在硬件及软件设计完成后，都需要测试系统的可行性，检验其有没有达到目标要求。本系统主要由STM32F103RCT6作为中央处理器，控制酒精检测模块、座位压力检测模块、主驾驶人体红外检测模块、语音警报模块、蜂鸣器警报模块及GPRS通信模块，语音警报模块、蜂鸣器警报模块、GPRS通信模块继电器模块模拟汽车钥匙开关、时钟模块。只有当所有模块、器件、程序皆稳定运行共同协作，才能保证对驾驶员酒后驾驶和疲劳驾驶的有效控制。本系统测试采取整体测试的方式，及时发现解决测试过程中的问题，增强系统的稳定性与可靠性。5.1酒后驾驶监测模块测试将酒精溶液靠近到MQ-3检测模块，浓度达到酒驾设定的浓度时，系统继电器开关断开、声光模块蜂鸣器响起警报、发光二极管通电发光、语音播报模块发出语音警报、GPRS通信模块打电话及发短信给紧急联系人。5.2疲劳驾驶检测模块测试当驾驶员通电驾驶汽车后，主驾驶座位压力传感器模块感受到压力变化，受力模块的电阻变大，当受力数值达到设定值后，开始计时；当人体红外检测模块感受到人体温度时，计时开始，当连续行驶了4个小时未休息时，系统继电器开关断开、声光模块蜂鸣器响起警报、发光二极管通电发光、语音播报模块发出语音警报、GPRS通信模块打电话及发短信给紧急联系人。但为了方便观察，将SW1按键设置为更新统计时间按键，当按下SW1按键时，4个小时的时间限制会变成1分钟。通过串口工具可以观察到酒精浓度、压力数值、时间分秒等数据。图20串口通讯数据图5.3遇见的问题及解决方案在系统设计过程中遇到了二个问题。第一个问题：当触发警报时，SIM