摘要：本文针对近些年来频发的低龄幼童因被锁车内而高温受害甚至死亡的现象，提出汽车维生报警系统的设计。通过人体感应模块，红外二氧化碳传感器，温度模块等采集信息，发送给单片机进行信息处理。设计分为硬件部分设计和软件部分设计。实验结果表明，该设计能一定程度上降低儿童因车内环境温度过高或氧气浓度过低致死事故发生的频率，但幼童处在危险环境中无法自救仍是无法解决的事故产生的重要原因之一。
关键词：温度检测；二氧化碳浓度；GSM模块；51单片机
一、引言
随着汽车越来越多的走入千家万户，使用汽车出行已经渐渐成为人们出行的主流方式，由于现有市场大部分儿童安全座椅是被放置在后排，部分家长可能因为临时离开或因忙于其他事情忽略儿童的存在以至于将没有行动能力的儿童独自一人留在车内。在新闻中经常能看到车内锁童意外事故的报道。
本项目对因遗忘儿童造成的两种事故进行设计，通过评估车内安全信息以及发送警示信息通知车主及车外人员协助，可以最大程度的降低此类事故的发生频率。
二、硬件部分设计
系统硬件设计总体框图如图1所示。
图1 系统硬件设计总体框图
1、控制系统
在本实验中，我们采用低功耗、高性能的STC89C52单片机进行控制，对车内环境温度、二氧化碳浓度等信息进行采集、处理。
2、人体红外感应模块
本设计采用HC-SR501型号的人体红外感应模块。该模块是基于红外线技术的自动控制模块，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备。其传感器可以在探测到人体红外光谱的变化时，开关自动接通负载，精确检测生命体的存在。二氧化碳浓度等信息进行采集、处理。
3、红外二氧化碳传感器
为检测车内二氧化碳浓度，防止车内生命体因氧气不足窒息死亡，本设计采用MH-Z19B红外二氧化碳传感器，具有很好的选择性和无氧气依赖性，寿命长，内置温度补偿。同时具有串口输出、模拟输出及PWM输出，方便使用。本设计采用的是串口输出方式，数据输出稳定，硬件成本低。
4、温度传感器
为防止因车内环境温度过高而引起事故，本设计采用DS18B20测温模块，输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。 DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合。
5、GSM模块
SIM900A手机模块可实现远距离收发短信、拨打电话的功能。该模块功耗低，sleep 模式低于2mA，且供电范围宽、语言编码种类多。该模块具有较高的稳定性，接收数据的速度快，掉线之后可以自动连接，运行过程十分稳定，并且成本较低。
三、软件部分设计
软件设计程序流程图如图2所示。
图2 软件设计程序流程图
上图中，首先，通过HC-SR501型号的人体红外感应模块对生命体进行检测，判断有无生命体存在，其次，通过MH-Z19B红外二氧化碳传感器检测车内环境中的二氧化碳浓度，然后，通过DS18B20测温模块检测车内环境温度，将检测到的数据全部发送给单片机，单片机接收数据后开始处理，若检测到生命体的存在且温度值或二氧化碳浓度值二者中任意一个超过他们的设定值，单片机1就通过IO口发送低电平信号给单片机2。单片机2通过IO口接收低电平信号后，进行处理，触发蜂鸣器响应和使用SIM900A模块对已设置完成的手机号发送紧急警示短信。
四、实验结果
为最大程度地减少事故的发生，通过感应人体是否存在以及检测车内二氧化碳浓度以及车内温度，当检测到车内有儿童时且车内二氧化碳浓度和车内温度高于设定值时，向车主发送短信且用蜂鸣器寻求车旁人员的求助。运用此装置后，可以使车主及时发现车内有儿童存在且发现车内环境具有潜在危险的概率大大提升，有效地避免悲剧发生。
五、结语
汽车维生系统，从实际应用出发，结合实际，通过双单片机的控制，运用人体感应模块，温度传感器模块，二氧化碳浓度检测模块，SIM900A模块，蜂鸣器，能够及时发现危险情况，有效减少汽车锁童悲剧的发生，给孩子一个更好的童年。
参考文献
[1]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M]. 电子工业出版社,2009
[2]谭浩强.C语言程序设计[M]. 第4版. 清华大学出版社，2007
作者简介：邵妞妞（1999.06-），女，山东省威海市人，职称：学生，本科学历，电气工程及其自动化，电力电子研究方向。
论文作者:邵妞妞 任宇轩 李聪 侯爱爽 肖志博
论文发表刊物:《信息技术时代》2018年9期
论文发表时间:2019/5/14
标签：车内论文; 模块论文; 单片机论文; 浓度论文; 二氧化论文; 感应论文; 人体论文; 《信息技术时代》2018年9期论文;