基于ARM/GSM/GPS智能酒驾预警系统的设计与实现

摘 要：本文主要分析ARM/GSM/GPS的智能酒驾预警系统，以此来解决酒驾的问题。使用ARM、GPS、GSM及酒精传感器相互融合的模式构造了防酒驾体系，而且该体系中有语音识别、GSM车门锁、摄像拍照记录的作用，功能丰富多样，这套酒驾预警系统受到了很多用户的喜爱。

关键词：ARM;GSM;GPS;预防酒驾;GSM车门锁

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.129

随着经济的快速发展，人们的消费水平不断提升，人们对汽车的购买量也在不断增加。但是汽车事故问题也是层出不穷。其中车祸所占比例中最为严重的就是酒后驾车，这也成为阻碍社会发展的不利因素。使用TBOX 发送车辆位置和驾驶员酒驾情况，再利用 4G网络传送到驾驶员家人的手机 APP 或者交通管理部门的终端接收装置中，这样就能更好的把控司机的驾驶状况，减少酒后驾驶情况的出现，使得社会更加稳定和谐。

1 概述

大量数据研究证明，发生因为酒驾出现交通事故比例为 45～62%之间，这足以表明酒驾造成的交通事故十分严重。所以解决酒驾问题势在必行。现在的电子化产品的智能化。结合酒驾在我国交通中造成的严重影响，为了更好的保护人民的生命财产安全，就需要把两者进行融合。为了更好的保证人们的生命和财产安全以及社会的和谐，我们提出了一个酒后驾驶警告计划。一般情况下，驾驶员酒驾是可以通过酒精传感器来识别的，并且传感器的主控芯片会调用有关部件来通知用户。

2 系统硬件设计

S3C2440A微处理器是目前市场上较受欢迎的一款微处理器，其特点为效率高、耗能少、融合性强，而且在工业级温度空间内所使用的性能符合国家规定的有关标准，另外，该系统的主控平台便是利用了这一硬件设计。

2.1 酒精检测

具体来讲，ZYMQ-3芯片和LM393芯片是提供酒精检测功能必不可少的零件。要将模块TTL电平输出端口连接到ARM平台的I/O端口。如若酒精传感器接触到以各种形式存在的酒精，DOUT终端的电平立即发生变动，这样主芯片就会提醒负脉冲中断。

2.2 语音提醒

WT588D语音芯片则是提供语音提醒功能必不可少的基本零件。系统的P00端口连接到酒精传感器的DOUT端口。如若酒精传感器接触到以各种形式存在的酒精，DOUT终端的电平立即发生变动。P00端口接收到负脉冲触发器时，外部扬声器便开始进行相应的语音提醒。

2.3 GSM短信模块

SIM900a通信芯片是提供GSM手机短信报警功能的重要组成部件。sim900a芯片的串口通信引脚连接着ARM主控芯片的串口通信引脚，主控芯片应用串口通信发送AT命令来控制短信的发送和读取。这样将GSM模块、酒精传感器和主控制芯片三者有机结合起来便可以实现整体功能。

2.4 GPS模块

u-Blox芯片是系统GPS定位模块必不可少的维护器。要将GPS芯片串口通信引脚连接到ARM芯片串口通信引脚，并对GPRMC数据项进行分析，从而准确确定四个级别的位置，并显示当时的日期和时间。

2.5 视频监控模块

此功能的实现需要依靠中兴微ZC301P芯片摄像头。这架照相机的优点很明显。现阶段，销量较好的Linux内核基本都采用此摄像头驱动程序。在摄像头设备的USB端口连接到板上时，视频设备中的相关内容可以直接通过/dev的设备文件获取，为后续的程序运行奠定坚实的基础。

3 系统软件设计

3.1 嵌入式平台的搭建

系统硬件采用S3C2440主控芯片，系统为Linux 2.6.30内核。通过硬件和软件的结合，可以更好地进行后台操作。首先，您需要在Norflash中烧掉uboot，并将其移植到可应用于硬件系统版本。在燃烧uboot之后，可以基于选项燃烧内核和文件系统。在建立ARM平台之后，我们还必须在PC上建立一个工作环境。系统采用Qt4.6.2版本的库，库源代码在PC上交叉编译，再移植到ARM平台上，为后续程序的开发运行奠定坚实的基础。应用程序在PC的交叉编译环境中编译后，也要编译到ARM平台中。

3.2 运用软件的设计

系统应用程序采用Qt，一个跨平台的c++图形用户界面应用程序开发框架。该设计的根本目的在于进行汽车GPS定位、酒后驾驶报警、语音识别等功能。主控制平台外围有GPS、GSM、酒精传感器和语音提醒硬件模块。程序在运行过程中必须承受各硬件设备初始化的冲击，并为后续的程序运行做好准备。GSM和GPS模块连接平台为串口，在应用程序的构造函數中初始化两个模块的参数，打开串口。为了实现醉酒驾驶报警提示，酒精传感器的DOUT端口连接到硬件电路上ARM平台的中断I/O。

使用软件定期读取该I/O端口的设备驱动文件。在检测到该I/O端口接收到的电平跳变时，意味着酒精传感器检测到酒精的存在，与此同时，相关程序获得相应，利用GSM短信报警，并将GPS获取的定位信息发送到设定值。以确保用户能得到更舒适的享受和体验。摄像头是利用软件读取/dev在Linux系统下的视频设备文件，并将读取的数据输出到界面的UI控件，进而实现亮度调节、对比度调节以及后期拍照等功能。

4 系统调试

在实验室环境下调试整个系统，将SIM卡插入卡槽，将GPS定位天线放在外面，打开硬件和有关应用程序。紧接着，开始操纵软件交互界面，开启GPS定位，选择SMSGSM页面设置报警短信发送的目标号码。如若酒精传感器接触到以各种形式存在的酒精，声音提醒扬声器便会播放提示信息，目标手机定期收到报警信息。用手机将打开门的命令发送到系统，模拟门锁的LED灯亮起;当关闭门发送到系统时，模拟门锁的LED灯熄灭。当您点击主程序中的播放按钮时，主界面会显示视频图像。

5 结语

本文论文主要是针对ARM/GSM/GPS的智能酒驾预警系统的使用价值进行探索，并且融合了ARM低消耗、高质量的处理技术和GPS精确定位的优点，从而有效的保证了能够在酒驾的过程中迅速锁定汽车的位置，并且完成报警工作，这也为以后预防酒驾的工作提供了更加科学合理的解决方案，也更容易被人们所接受和认可。

参考文献：

[1]李星纬，马春宇.基于单片机的智能模拟酒驾控制系统设计[J].电脑知识与技术，2018，14（05）：253-254.

[2]孙静.多功能防酒驾智能控制系统的设计[J].通化师范学院学报，2017，38（08）：6-9+13.

基金项目：本文系福建省教育厅中青年教师科研项目资助（JAT17120）研究成果之一。

作者简介：李绿色（1985-），女，福建漳州人，本科，讲师，研究方向：电子设计。