朱 琳，蒋美琪，杨 兴，曾 诚
摘 要：本规划是一种依据STM32单片机和GSM通讯模块的车载儿童安全报警体系，首要是由信号收集模块、 单片机STM32F103为中心的操控模块、SIM900A为中心的GSM/GPRS通讯定位模块和客户端组成。能够完结对 私家车内是否停留儿童进行监控，由操控器操控GSM模块向车主或驾驭员宣布短信报警，提示车主或驾驭员及 时重视和发现儿童的生存环境状况，防止安全事故的产生。
关键词：车载；儿童安全；全球移动通讯体系；短信报警
0 导言
依据道路交通公共管理局的数据显现，截止至2016 年末，我国的轿车数量到达2.9亿辆，私家车的数量高 达1.46亿辆，占小型轿车的92.60%[1]。国内私家车具有 量和驾驭人数量在2011—2016年迅速增长。它再为人们 的出产和日子供给便当的一起，也形成了不行粗心的安 全危险。假如你长期被关在一辆封闭的轿车里，你的 孩子很难自救，比方呼救或击打车窗等。时刻越长，越 有或许形成惊骇乃至失望，而加快悲惨剧则更简单，即便 获救，产生也很简单在今后的日子中形成身心损伤。并 且轿车零部件和车内装修物质，含有一些有害物质， 这些物质往往会散宣布有害气体[2]。在这些丧命的悲惨剧 中，年少的份额相对较大，因为儿童这个特别集体的身 体功用还未彻底的开发或许没有开发彻底，与成人不 同，对外部环境的习惯度“较弱”，当外部环境相对较 差(例如当温度十分高或许低温)时，孩子的身体机能不 能及时调整，以习惯温度改变，细氧等环境的忽然变 化。温度高时简单产生脱水和昏倒，不及时弥补水分， 成果是严峻的。
1 体系总体方案
体系组成框图如图1所示。该体系是由检测模块、 单片机STM32操控模块、GSM由通讯模块和客户端组 成。通过对体系的操控原理进行剖析，能够对体系的主 要程序进行剖析。当体系发动后，首要进行体系初始 化。当车辆被停放或被锁住后，通过点烟器手机的确认 信号被发送到单片机中，假如检测到这个信号，体系就 开端作业。热释电红外传感器用于检测驾驭员和后部驾 驶员的信号。假如在驱动方位检测到信号，就能够证明 驾驭位上有人，则体系会假定没有小孩脱离，体系会自 行封闭，不论车辆后座方位是否检测到有信号；假如在 驾驭方位没有检测到信号，而且在车辆的后座中检测到 信号，体系将以为儿童被困在车辆中。传感器将信号发 送到单片机操控器。信号通过单片机处理后，向GSM模 块发送指令，并发送无线报警信号至车主的手机内。
2 本文研讨内容
本文规划了一种为完结儿童安全以STM32F103单 片机为中心模块合作GSM通讯模块的车载报警体系。 该体系首要的模块有中心操控模块、信号接纳模块、由 SIM900A操控的通讯模块和客户端部分。可是随同现 在轿车防盗和智能技能的前进，这种通过操控车辆起动 后发动空调体系、主动操控车窗现已无法完结，所以目 前通过车载报警体系对车主进行短信或电话报警的方 法是十分可行的[7]。当该设备的监控模块识别到车内有 儿童时，就会通过操控模块向车主发送报警信号。该设 备的运用能够有用换地车内信息来防止儿童安全事故的 产生。
此次希望到达的测验效果功用量化目标首要有：① 红外勘探器勘探波长：(8~1 400) μm；②SIM900A运转 传输速率：(1.2~1 152) kbit/s；③显现功用：上位机显 示界面；④电源作业电压目标：5 V；⑤GPRS上行传输 速度最大42.8 kbit/s，下行传输速度85.6 kbit/s。
2.1 体系硬件电路规划
通过对SIM900A和SIM800A的比照，这两种模块都 可用作通讯模块，在软件方面编译器和下载办法有很大 不同。在硬件方面，假如SIM800A不运用USB和蓝牙功 能的情况下两者的不同并不是很大。通过归纳的比照和 考虑SIM900A更契合本规划，所以选用SIM900A作为通 信模块。
通过单片机的比较，STC89C52单片机本钱低价， 有8 kB的FLASH，可是功用过低，STM32F103C8T6单 片机功用要更强，运算处理速度也更快，因而通过归纳 考虑该体系的主控单片机挑选STM32F103C8T6型。
2.2 GSM模块电路规划
GSM模块所用的是SIMCOM与之配对运用的 SIM900A模块。它具有契合国际规范的AT指令接口， 不只能够供给GSM语音、而且还能够作GPRS传输、同 时也能够做短消息等多种服务。SIM900模块体系详细 的结构如图2所示。
SIM900A所支撑的是规范8线，衔接办法是串行接 口，其运转传输速率在(1.2~1 152) kbit/s范围内；所提 供的对象是2个非对称的异步串行接口，其间一个被我 们用以日常通讯，而余下另一个依据SIM900A需求被用 来做软件的调试作业。SIM900A模块的TXD依据需求 将数据第一时刻输送到处理器的RXD信号线，RXD接 收到信号，信号都是来自处理器的TXD信号线的各种不 同数据。SIM900A和STM32两者之间的传输操控咱们 能够通过AT指令依据咱们的需求来完结。模块具有标 准SIM卡接口。其结构接口衔接如下图3所示。图3便是 SIM900A衔接图。
2.3 STM32与GSM模块的衔接办法
运用STM32的串口来操控GSM MODEM，单片机 与GSM模块一般选用串行异步通讯接口，通讯速度可 设定，一般为19.2 kbit/s。GSM MODEM与单片机之间 选用串口通讯的办法，MODEM的TXD、RXD别离为 发送、接纳端，与单片机的PA10、PA9衔接，组成串口 通讯。GSM模块通过把PWRKEY信号拉低一段时刻然 后释放来开机。当模块开机后就能够发送AT指令来控 制模块，用户能够通过“AT+IPR=x”设置波特率并把参数保存。一旦装备为固定波特率，当模块开机时将 会从串口收到字符“RDY”。这些字符在主动波特率 激活的情况下无法显现。相同，能够通过把PWRKEY 信号拉低一段时刻然后释放来关机。或许运用AT指令 “AT+CPOWD=1”封闭模块。图4为STM32与GSM的 衔接。
2.4 体系软件规划
依据以上作业原理和硬件结构剖析，能够看出体系 的主程序流程图如下图5所示。
依据体系作业的操控原理，对体系的首要程序进行 剖析。体系发动后，体系首要初始化。当车辆中止并 锁车时，锁车信号被发送到单片机。假如检测到信号， 体系开端发动作业。热释电红外传感器用于检测驱动位 置和后驱动信号。假如驾驭员座位上有信号，不论后座 上座椅方位的信号，体系以为没有被停留的儿童，体系 封闭。假如在驾驭方位没有信号，可是后排座椅上有信 号宣布时，这时体系就会以为是有儿童被停留在座椅上 方，一起把信号输送到单片机操控器上，终究由操控器将信号处理之后再转而发送到GSM模块。终究一环节就 是发送无线报警信号到与车主所衔接的手机上。
3 体系调试
3.1 体系硬件调试
SIM900A模块所选用的通讯办法为串联接口，而且 一切的SIM900A开发板都包含着TTL接口，一般情况下 都运用规范的AT指令来对SIM900A模块进行操控，以 完结打电话发短信等基本功用。当操作操控器被用来 衔接到SIM900A模块上时，TTL接口大多都是RS232接 口。在硬件衔接相应完结之后，便能够通过串口来发送 一系列的AT指令了。在进行电脑调试时咱们一般是用 SIM900A模块与电脑衔接，一般情况下咱们常常运用的 调试设备有USB—TTL模块与USB—232串口线。在实 际日子中这些USB设备都是需求合作驱动运用，而且不 同的操作体系所对应的驱动程序也都是不同的。所以， 在运用这些USB设备来调试模块时，必定先确认您所安 装的驱动是能够的。装置完结驱动后检测是否可行。方 法便是，翻开我的电脑→特点→找到硬件管理器，然后 再找到COM口→USB设备装置完结之后，体系会主动 生成1个COM口。一般用串口帮手检测驱动是否能够正 常运转。办法便是把USB设备的换成TTL接口或许换成 RS232接口而且将它们的收发线衔接在一起，例如：把 USB—TTL设备的TTl端的TXD与 RXD通过线对应衔接 起来，还能够将USB—232串口线的RS232端的23针（接 线端口里边所标示的TTL23针）衔接起来。终究再完善 对应装备，下一步便是发送随意的数据，然后看是否能 相同接受到您发送的数据。衔接办法如图6所示。
在确认好电路没有问题后，将程序烧入单片机中。 依据STM32的车载儿童报警体系什物如图7所示。
4 测验成果剖析
通过对依据STM32的车载儿童报警体系的软件调 试、硬件调试、通过对整个体系和各个模块的测验和观 察，操控模块、通讯模块、传感器模块别离进行了功用 验证，选用万用表对整个电路进行丈量后，无元器件正 负极接反和虚焊现象，整个电路无断开现象，整个什物 的功用都能完结，体系测验完结，程序编写后烧录进单 片机，硬件衔接好后，硬件功用正常。通过调试后体系 完结功用如下:当驾驭室有人或许轿车在发动状况下， 蜂鸣器不响，GSM模块不发送报警短信。当驾驭室无人 而且车不在发动状况下，蜂鸣器报警，GSM模块发送报 警短信至车主的手机。试验成果如图8所示。
5 结语
本规划从本身日子阅历开端，为了处理和改善日子 中发现的一些问题，通过我上网翻阅材料和自己调查调 研，因而终究规划出来了该体系。比较详细的论说了相 关原理及技能，总体规划的剖析和详细各个模块的规划 完结进程。通过对依据STM32的车载儿童体系的软件调 试、硬件调试后，体系完结了所要求的功用能够供应于 商场，体现出本规划真实的价值，给人们带来更多更好 的便当。
参考文献：
[1]刘琼琼,游专,张永生,等.依据STM32与GSM的车载儿童安全智 能报警体系的规划[J].价值工程,2017,36(33):76-77.
[2]李济民,刘英炎.幼童停留车内危险剖析[J].山东化工,2015,44(22):106-107.
[3]Remote car alarm detection system. The car owners key fob will vibrate if they are away from their car but the car alarm has gone off [P].GB201512655,2015-08-26.
[4] ACHMAD B,AJI S W,PANINGAL W. SMS Based Car Alarm System Utilizing AT89S52 Microcontroller[J].Telkomnika,2008,6(1).
[5]杨程程.驾驭疲惫检测研讨[D].大连:辽宁师范大学,2014.
[6]申玉宏.依据AT89C52和GSM的轿车防盗报警体系的研讨[J]. 民营科技,2015(10):14.
[7]张永生,张梦杰,范金鑫,等.依据STM32F103 的车载儿童防停留报警体系[J].内燃机与配件, 2017(12):132-133.
