基于单片机的车内儿童滞留报警系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着汽车行业的快速发展，汽车已经在家家户户得到普及，但是关于汽车安全的相关问题也随之接踵而来，其中儿童滞留车内死亡的情况在社会上经常发生。儿童长时间困在车内时，由于孩子自救能力有限，无法寻求外界帮助或打开空调通风系统、通风窗来自救，随着车内温度变化和有害气体的积累，极易造成儿童脱水受伤甚至窒息致死。儿童车内滞留热窒息死亡远高于其他非交通死亡，儿童的乘车安全在社会上引起了相当大的重视。为了预防儿童被锁车内而危及生命安全，设计了一种基于单片机控制的车内滞留儿童预警系统。当司机停车熄火后，通过传感器检测车内二氧化碳浓度、温度等环境因素，一旦发现车内有异常，将立即向司机发送短信，避免意外发生。本系统结构简单，使用方便，后期可安装到车上，性能比较稳定。

本课题基于上述考虑，要求选用合适的主控芯片，设计一款基于单片机的车内儿童滞留报警系统，利用相关传感器，实现对车内二氧化碳浓度、温度等方面的监测，一旦检测异常，将立即向监护人发送短信，最大程度减小意外的发生。本系统结构简单、使用方便、性能优良，具有一定的实用性。

2. 课题关键问题和重难点

本课题的相关设计是通过单片机以及相关外设，设计一款关于如何解决车内滞留儿童安全的系统，减少或杜绝儿童在车内发生意外的事件。所以说这个系统应该具有检测儿童是否在车内，司机停车后，车内二氧化碳浓度，车内温度等环境因素的测量，以及检测后如何向司机通信的功能。

因此本课题的相关问题有：

1、汽车是否停车，停车后如何检测车内是否有人，并且需要分析车内人员情况，即没有儿童，只有儿童和儿童与大人同时存在车内等三种情况，如何分析人员问题以及检测到的物体是否人的问题，分析人员状况后，应采取哪些措施。

3. 国内外研究现状（文献综述）

近几年，不论国内还是国外，在私家车与校车中，儿童因被遗忘而锁在车内最终导致死亡的悲剧频频发生。据统计，从2018年4月到2018年8月，仅国内每个月至少有一个孩子因此死亡在美国，近十年间至少有231名儿童被遗忘在车内因高温或窒息而死亡。经查阅资料分析发现，造成孩子被锁车内死亡的原因主要有两点。第一个是当车内温度过高时会使儿童脱水死亡，第二点是车内二氧化碳浓度过高，使儿童窒息死亡。因此该项目的设计是必要的。此项目基于单片机控制，利用人体红外传感器检测车内人员情况，二氧化碳浓度检测装置和温度传感器检测危险气体和温度，判别环境情况，利用gsm通信装置向监护人发送信息，最大程度减少意外发生。

从市场层面来看，有关车内窒息事件比较完善的解决方案并没有出现，多数厂商考虑到综合利益对此没有什么作为，只是把这种事件作为个别事件忽略。专业研究人员也没有真正开发出能够比较全面、完美地解决这种类事件的项目。

要完成此次研究目标，必须掌握并且会使用单片机技术、判断儿童滞留车内的检测手段、环境因素即二氧化碳浓度和温度检测技术和通讯技术。

4. 研究方案

在本课题中，采用stm32单片机为主控，模拟熄火控制开关，供电模块为整个系统供电，人员检测模块，二氧化碳浓度检测模块，温度检测模块，通讯模块，显示模块和通讯模块作为外设，检测环境信息和显示数据。各种外设分辨检测人员数量和人员种类，二氧化碳浓度，环境温度，并且将这些数据显示在屏幕上，同时将被测数据与给定的比较数据进行比较，判断环境数据是否已经超出给定数据，没有则继续检测环境，超出指标则利用通讯模块立即向司机发送警报，通知车内环境恶劣，已经威胁到儿童生命安全。

图一系统设计框图

5. 工作计划

第1周（2.20-2.24）接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料

第2周（2.27-3.3）阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；

第3周（3.6-3.10）进行电路元器件选择、参数计算等，进行软件结构和流程图设计；