智能汽車監控系統

摘要：在貨車的行駛過程中，貨倉內發生的情況往往是司機所不知曉的，因而給行車安全以及運輸貨物的安全帶來了極大的隱患。為了實現將貨倉內的環境信息實時地傳送給駕駛司機，當險情突發時，司機能夠在第一時間采取必要的防范措施，以保證行車安全。文章設計的系統集中了溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、光照強度傳感器、紅外防盜傳感器以及GPS定位來保證貨物安全，同時實現了貨車防盜的功能。
關鍵詞：汽車監控；傳感器；GPS定位；防盜

0 引言
現階段，貨車失事事故屢見不鮮，其中失火現象尤為突出，這不但給我們帶來了巨大的經濟損失，而且對我們的人身安全也構成了巨大的威脅。很多情況下，火災是由貨倉的貨物在運輸過程中燃燒引起的。究其原因是貨車在行駛的過程中，當異情發生時，司機不能在第一時間采取措施，導致事故發生。基于此，我們設計了基于STM32F407的智能車載監控系統，整個系統由一個放在駕駛室的主機和一個置于貨倉中的從機構成，從機傳感器將采集到的模擬量轉化成數字量，通過無線通信模塊發送給主機，主機通過對接受到的數據進行分析，進而提醒司機或自動采取相應的解決措施，防止災難的發生。

1 系統整體方案
如圖1所示，本系統由主機和從機組成，主機以STM32F407為主控，該主控為最新的高性能ARMCortexTM-M4內核，主頻高達168M，能夠實現DSP運算和硬件浮點運算，而且外設豐富，應用十分靈活。中間采用Silicon Laboratories SI4432芯片制作的無線模塊進行數據通信，SI4 432無線模塊是采用Silicon Laboratories SI4432芯片制作的無線模塊。

工作在433M免費頻段。最大功率可以到20dBm(100mW)，接收靈敏度可以到-121dBm，因其發射功率大，接收靈敏度高，可以傳輸到上千米的距離，素有“穿墻王”之稱。從機由各種傳感器組成，放于貨艙，對貨艙內環境進行實時檢測，將檢測到的數據發回主機，主機對接收的數據分析處理。

2 系統硬件設計
2．1 溫濕度傳感器
溫濕度傳感器硬件電路如圖2所示，溫濕度測量采用AM2301數字溫度傳感器，該傳感器具有穩定性強、功耗低、使用便捷等特點。用它對貨倉內的溫濕度數據進行采集，采集的數據通過無線模塊發送給主機，主機通過對數據的處理分析，就能得到貨倉內的溫濕度情況。輸出的端口接兩個二極管，起保護作用，能有效地防止輸出的電壓太大，將單片機的I／O口燒壞。

2．2 氣體傳感器
煙霧濃度測量系統采用MQ135氣體傳感器，該傳感器具有低成本、長壽命、高靈敏度等特點。當貨倉環境煙霧濃度過高時，傳感器的電導率會隨著污染濃度的變大而變大，因此根據這一特性就能對當前環境的污染度進行測量，通過無線傳送數據給主機后，主機就能實時掌握貨箱內的煙霧濃度情況，同樣在輸出端口接兩個二極管起保護作用。硬件電路圖如圖3所示。

2．3 紅外傳感器
紅外防盜報警采用RD-622熱釋電紅外線傳感器作為報警電路的主要器件，如圖4所示。該傳感器具有高靈敏度和優越的信噪比以及對溫度變化的高穩定度。結合BIS0001紅外傳感信號處理器，該電路能很好地實時監控貨倉內是否有人員活動，同時該系統通過軟件設置了兩種模式，一般模式和防盜模式，當人離開貨倉時即可以啟動防盜模式，當人要從貨艙內搬運貨物，司機只需啟動一般模式即可。