《電子技術(shù)應(yīng)用》
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車輛行駛安全語音提示器制作方案
摘要:   可對(duì)車輛行駛的路況好/壞(車輛顛簸是否嚴(yán)重)進(jìn)行監(jiān)測(cè);可對(duì)在霧天,、雨天和夜晚的車輛行駛進(jìn)行監(jiān)測(cè),;可對(duì)行駛途中駕駛員打手機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè),,對(duì)停行后車內(nèi)手機(jī)有電話打入進(jìn)行監(jiān)測(cè),;可對(duì)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間行駛進(jìn)行監(jiān)測(cè),;可對(duì)駕駛員酒后駕車進(jìn)行監(jiān)測(cè),;可對(duì)行駛中車門是否關(guān)好進(jìn)行監(jiān)測(cè)和可對(duì)非法啟動(dòng)車輛進(jìn)行監(jiān)測(cè)等,。
Abstract:
Key words :

一,、主要功能
        
        1.行駛狀況監(jiān)測(cè)
        
        可對(duì)車輛行駛的路況好/壞(車輛顛簸是否嚴(yán)重)進(jìn)行監(jiān)測(cè),;可對(duì)在霧天、雨天和夜晚的車輛行駛進(jìn)行監(jiān)測(cè),;可對(duì)行駛途中駕駛員打手機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè),,對(duì)停行后車內(nèi)手機(jī)有電話打入進(jìn)行監(jiān)測(cè);可對(duì)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間行駛進(jìn)行監(jiān)測(cè),;可對(duì)駕駛員酒后駕車進(jìn)行監(jiān)測(cè),;可對(duì)行駛中車門是否關(guān)好進(jìn)行監(jiān)測(cè)和可對(duì)非法啟動(dòng)車輛進(jìn)行監(jiān)測(cè)等,。
        2.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的語音提示
        
        (1)在啟動(dòng)車輛時(shí),,將有“祝您本次旅途愉快,!”的語音提示?! ,。?)在啟動(dòng)車輛三分鐘后。將有提示系好安全帶的語音“為了您的安全,,請(qǐng)系好安全帶”,。
        (3)對(duì)路況不好時(shí),,將有“路況不好,,請(qǐng)注意安全”的語音提示。
       ?。?)車輛在雨天行駛時(shí),,將有“雨天行車,請(qǐng)注意安全”,。且每隔30分鐘進(jìn)行一次提示,。在30分鐘內(nèi)車輛沒在雨中行駛,將停止下段時(shí)間語音提示,。
       ?。?)當(dāng)在霧天行駛時(shí),將有“霧天行車,,請(qǐng)注意安全”的語音提示,。提示方式與雨天行車一樣。
       ?。?)車輛在夜晚行駛時(shí),,將有“夜晚行車,請(qǐng)注意安全”的語音提示,,提示方式與雨天行車一樣,。
        (7)在行駛途中打手機(jī)時(shí),,將有“行駛途中,。請(qǐng)不要打電話”的語音提示。
       ?。?)在停行時(shí),,如果有手機(jī)來電,將有“您有電話,請(qǐng)接聽”的連續(xù)三聲語音提示,。
       ?。?)當(dāng)有超量的喝酒現(xiàn)象時(shí),將有“為了您的安全,,請(qǐng)不要駕車”的語音提示,。且每隔5分鐘提示一次(還可增加禁止車輛啟動(dòng)功能)。
       ?。?0)當(dāng)車輛連續(xù)行駛4個(gè)小時(shí)以上時(shí),。將會(huì)每隔10分鐘有“行駛時(shí)間太長(zhǎng),請(qǐng)休息后再繼續(xù)行駛”的語音提示,。
       ?。?1)在車輛啟動(dòng)或行駛途中。如車門沒關(guān)好,,將會(huì)有“車門沒美好,請(qǐng)撿查”的語音提示,。
       ?。?2)如果有不法分子利用非法手段將車輛啟動(dòng)行駛,將會(huì)有大聲的“非法行駛本車輛”的警示語音,。
        3.功能擴(kuò)展防盜功能:非法啟動(dòng)車輛后,,不斷撥打設(shè)定的電話號(hào)碼以示警情。電話號(hào)碼可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置3—5個(gè),。
        二,、電路原理
        
        實(shí)現(xiàn)上述功能的框圖見右圖,電路見下圖所示?,F(xiàn)將各個(gè)部分電路原理介紹如下:
        
        1.信號(hào)檢測(cè)部分
        
       ?。?)啟動(dòng)檢測(cè) 
      車輛啟動(dòng)檢測(cè)是由位移傳感器檢測(cè)實(shí)現(xiàn)的,檢測(cè)電路由下圖中位移傳感器,、U1D等元器件組成,。當(dāng)位移傳感器檢測(cè)到位移信號(hào),并經(jīng)過U1D放大整形處理后,,將信號(hào)傳到U3(5)腳,,用于車輛啟動(dòng)檢測(cè)識(shí)別和提示。
        當(dāng)車鑰匙接通電源后,,控制核心將初始化所有檢測(cè)功能,。檢測(cè)的第一個(gè)功能就是看U3(5)腳有沒有信號(hào)出現(xiàn),并是否達(dá)到某一電平程度,。因位移傳感器檢測(cè)的信號(hào)輸出為模擬信號(hào),,若移動(dòng)加速度越快。則輸出量就越大,。所以將U3(5)腳設(shè)置為模擬采樣口,,即可輕松實(shí)現(xiàn)車輛啟動(dòng)檢測(cè),。當(dāng)檢測(cè)到啟動(dòng)信號(hào)后,提示器將發(fā)出“祝您本次旅途愉快,!”的語音提示,。
        當(dāng)車輛啟動(dòng)三分鐘后,為了提醒駕駛員系好安全帶,,則有“為了您的安全,,請(qǐng)系好安全帶”的語音提示。


       ?。?)行駛路況檢測(cè) 
      在車輛行駛過程中,,會(huì)遇到路面很差的情況,使車輛大幅度顛簸或發(fā)生其他安全事故,。車輛行駛路況檢測(cè)是由水銀開關(guān)檢測(cè)信號(hào)的,。當(dāng)路面平穩(wěn)時(shí),水銀開關(guān)一般不會(huì)動(dòng)作,,U3(28)腳檢測(cè)為低電平,,但當(dāng)遇到路況很差時(shí)。則可使水銀開關(guān)內(nèi)出現(xiàn)分?jǐn)?。即在U3(28)腳上出現(xiàn)高電平脈沖,,即可檢測(cè)到路況不好的信息。
        當(dāng)車輛出現(xiàn)大幅度顛簸后,,提示器將有“路況不好,,請(qǐng)注意安全”的語音提示。其提示方式是第一次提示后,,在30分鐘后才會(huì)出現(xiàn)第二次提示,。
        (3)濕度檢測(cè) 
      濕度傳感器檢測(cè)主要用于檢測(cè)9下雨天的車輛行駛,,以便提醒在雨中行駛車輛的駕駛員小心駕車,。濕度檢測(cè)采用最簡(jiǎn)的簧片濕度傳感器,見圖2中L2,。當(dāng)沒有雨水侵蝕時(shí),。簧片傳感器兩簧片分離且中間無任何導(dǎo)電介質(zhì),,使得傳感器輸出為高電平,;當(dāng)有雨水澆濕到傳感器L2兩簧片時(shí),由于兩簧片間隔很近,,雨水成為導(dǎo)體使傳感囂輸出為低電平,。L2的低電平輸出。送至U3(23)腳進(jìn)行信號(hào)判斷。
        當(dāng)U3(23)腳檢測(cè)到低電平后,。系統(tǒng)將報(bào)一聲“雨天行車,。請(qǐng)注意安全”。若L2一直為低電乎,,則每隔30分鐘報(bào)一次,。以提醒駕駛員注意行車。
        為可靠檢測(cè)雨天行車,??蓪2探頭安放于車門外側(cè)。只要上空有雨水下落,,則傳感器就可靈敏檢測(cè)到,。
        (4)霧天檢測(cè) 
      當(dāng)車輛行駛于大霧天氣時(shí),。駕駛員要特別小心,。用于檢測(cè)霧天的傳感器是由光敏檢測(cè)電路和濕度檢測(cè)電路組合完成的。由于光敏檢測(cè)電路很簡(jiǎn)單,,本電路由R25,、VD3構(gòu)成,原理就不再闡述,。
        當(dāng)光敏檢刪到環(huán)境亮度低到一定程度。加之如有霧結(jié)晶于濕度傳感器簧片時(shí),,系統(tǒng)則認(rèn)為是i芏霧天行駛車輛,。在霧天行駛時(shí)。則有“霧天行車,,請(qǐng)注意安全”
        的語音提示,。其提示方式為前一次提示與后一次提示相隔30分鐘。
        雖然這種檢測(cè)方式不很科學(xué),,但為了節(jié)約成本,。
        只好用這種“替代”的組合方式進(jìn)行識(shí)別。在要求較高的場(chǎng)合,,可采用霧氣傳感器進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別,。
        (5)夜晚行車檢洲 
      由于夜晚光線暗淡,,用光敏檢測(cè)的方式即可檢測(cè)出夜晚行車,。當(dāng)在夜晚行車時(shí)。有“夜晚行車,,請(qǐng)注意安全”的語音提示,,且提示間隔為30分鐘。
        (6)通訊設(shè)備開啟檢測(cè) 
      交通法規(guī)定不允許單手操作行駛車輛,,主要針對(duì)駕駛員行駛途中接/打移動(dòng)電話等,。這類通訊設(shè)備開啟(通話)檢測(cè)方法,可利用市面出售的“來電閃”,。檢測(cè)高頻發(fā)射信號(hào)是否存在,。
        由于移動(dòng)通訊設(shè)備在使用時(shí),會(huì)向聯(lián)絡(luò)機(jī)站不斷發(fā)送高頻信號(hào),,即會(huì)有較強(qiáng)的高頻能輻射,,利用市售“來電閃”即可檢測(cè)出有無打電話現(xiàn)象。具體電路見圖2中L1,、VD1,、VD2等器件。若U3第(5)腳檢測(cè)到有信號(hào)出現(xiàn),,則會(huì)有“行駛途中,,請(qǐng)不要打手機(jī)”的語音提示。但是,,如果車輛處于停止?fàn)顟B(tài)(但鑰匙接通電源)而有電話打進(jìn)來,,則有“您有電話。請(qǐng)按聽”的連續(xù)三聲語音提示,。
       ?。?)酒敏檢測(cè) 
      利用酒敏傳感器,可對(duì)一定濃度酒精含量的空氣進(jìn)行檢測(cè),。有關(guān)犧敏檢測(cè)方面的電路,,可以查閱相關(guān)資料。本制作為了節(jié)約成本,,選用了燈絲型傳感器,,電路見圖2。如要求靈敏度較高,,則可選用半導(dǎo)體酒敏傳感器,。
        本提示器在U3(3)腳檢測(cè)到一定幅度信號(hào)后。則有“為了您的安全,。請(qǐng)不要駕車”的語音提示,,且每隔5分鐘提示一次。為了安全可靠,,使用者還可添加限制車輛啟動(dòng)功能,。
        (8)門控檢測(cè) 
      利用門磁控制方式,??蓪?duì)行駛中車輛的車門是否關(guān)閉進(jìn)行檢測(cè),。由于目前很多車輛都安裝有防盜報(bào)警器,所以可直接從報(bào)警器的門磁器檢測(cè)信號(hào)線上提取信號(hào),。當(dāng)車輛啟動(dòng)后,。如門磁信號(hào)檢測(cè)到?jīng)]有關(guān)好車門,即有“車門沒關(guān)好,。請(qǐng)檢查”
        的語音提示,。為了簡(jiǎn)單易制,四個(gè)車門的信號(hào)采用“相與”形式,,即不能像某些高檔車那樣,,直接提示是某個(gè)車門沒有美好。如果將本提醒器加裝報(bào)警功能,,則可利用門磁報(bào)警原理,,將提醒和報(bào)警功能制作在_一起。并可在語音模塊中加入“非法行駛本車輛”的語音提示,,井兼做報(bào)警器,。
        2.核心控制部分
        
        該車輛行駛安全提醒器控制核心U3采用PIC16F73芯片。由于程序簡(jiǎn)單,,占用空間較少,,也可選用PIC16C72/73或PIC16F72等28腳單片機(jī)完成。在程序設(shè)計(jì)和對(duì)應(yīng)端口使用時(shí),,需要將單片機(jī)A口RA0~RA3(2)~(5)腳設(shè)置為模擬輸人口,,其他輸入接口根據(jù)上述檢測(cè)部分,設(shè)置成高低電平檢測(cè)即可,。由于本提醒器僅馓語音提示,,則輸出直接控制語音錄放模塊或訂制單片放音芯片即可。
        另外,,在本提醒器中,,除了外部影響駕駛員正常行駛因素外,,還考慮到了駕駛員連續(xù)駕車的長(zhǎng)時(shí)間疲勞提醒,。當(dāng)駕駛員對(duì)車輛啟動(dòng)行駛后,控制器將開始計(jì)時(shí),。如果行車連續(xù)長(zhǎng)達(dá)4個(gè)小時(shí)以上時(shí),。將會(huì)每隔10分鐘有“行駛時(shí)間太長(zhǎng),請(qǐng)休息后再繼續(xù)行駛”的語音提示,。如果行車途中停止10分鐘以上繼續(xù)行車,,本提醒器將作重新計(jì)時(shí)。
        本制作的單片機(jī)程序編制簡(jiǎn)單,,讀者只要直接參照20D2年刪年《電子報(bào)》相關(guān)PIC單片機(jī)實(shí)例文章,。即可輕松編制該控制程序,。
        三、其他制作
        
        由于本提醒器采用單片機(jī)為核心對(duì)行車狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和提醒,,可方便制作者通過修改程序的方式對(duì)提醒器進(jìn)行改進(jìn)和其他功能擴(kuò)展,,還可利用舊手機(jī)制作遠(yuǎn)程報(bào)警器,其原理簡(jiǎn)單概述如下:利用門磁檢測(cè)車門是否被打開,。再由單片機(jī)去模擬觸發(fā)手機(jī)的撥號(hào)按鍵,,對(duì)預(yù)存號(hào)碼進(jìn)行依次撥打。由于撥號(hào)裝_置由手機(jī)本身完成,。所以單片機(jī)僅需模擬撥號(hào)即可,。同時(shí),由于目前移動(dòng)電訊營(yíng)運(yùn)商已開通了多項(xiàng)定位服務(wù),,還可利用程序控制對(duì)車輛位置進(jìn)行監(jiān)控,。

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