汽車眼

項目原理

本作品利用單片機技術(shù)抽取汽車的OBDII數(shù)據(jù)流，將相關(guān)的數(shù)據(jù)存放在單片機內(nèi)存里，通過與GSM串口通信將汽車的數(shù)據(jù)（根據(jù)車主發(fā)的指令）返回到車主手機和監(jiān)測網(wǎng)站中，讓汽車的狀態(tài)隨時隨地都能反映出來。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：在本系統(tǒng)中這個模塊用來監(jiān)測汽車的狀況，與汽車中的OBDII接口相連接，負責將數(shù)據(jù)傳輸給單片機。

主控制系統(tǒng)：利用GSM模塊收短信，并分析數(shù)據(jù)，當有短信介入時，通過RS232，單片機核對短信的號碼和內(nèi)容。

GSM通訊模塊：在本系統(tǒng)中是關(guān)鍵的通訊模塊，同時是主控制系統(tǒng)和用戶遠程交互的通道，負責信息的接收與傳送。

用途

在“汽車眼”的實驗中通過對汽車的實時狀況數(shù)據(jù)（空氣流量、車速、三元催化劑溫度B1S1、故障等），通過GSM網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸?shù)杰囍魇謾C和監(jiān)測的網(wǎng)站，多渠道提高對汽車安全的檢測，汽車一旦有故障，本作品會立即將故障的數(shù)據(jù)告知車主，大大加強了車主的人身安全保障。

制作用到的器件與材料

制作用到的器件與材料如表1所示。

方案設(shè)計

系統(tǒng)總體設(shè)計

系統(tǒng)框圖如圖1所示。本系統(tǒng)采用ATMEL公司的STCl2CSA60S2作為中央微處理器，通過RS232與GSM模塊進行通信。汽車控制子系統(tǒng)只需要通過幾根信號線就可以與主系統(tǒng)組合成一個功能更加強大的系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)采集模塊：將汽車12V的信號轉(zhuǎn)變成5 V，以便主控模塊能按受，在本系統(tǒng)中這個模塊是用來監(jiān)測汽車的狀況，與汽車中的OBDII接口相連接，負責將數(shù)據(jù)傳輸給單片機。

主控制模塊：利用GSM模塊收短信，并分析數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進行處理，當有短信介入時，單片機通過RS232對短信的號碼和內(nèi)容進行核對。GSM通訊模塊：在本系統(tǒng)中是關(guān)鍵的通訊模塊，同時是主控制系統(tǒng)和用戶遠程交互的通道，負責信息的接收與傳送。

各模塊的選擇方案

◇選擇數(shù)據(jù)采集模塊。將汽車上的數(shù)據(jù)流線上發(fā)出的波形由+12V轉(zhuǎn)換成單片機能識別的電平+5V。電路之間的信號傳輸時，前端和負載完全隔離，將汽車數(shù)據(jù)流從OBDII中提取出來，目的在于增強安全性，減小電路干擾，簡化電路的設(shè)計，本系統(tǒng)采用光耦TLP521-1。

◇選擇主控模塊?？紤]到本設(shè)計需要對大量數(shù)據(jù)進行分析處理，同時，需要預(yù)設(shè)大量用戶信息，因此，考慮使用數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器較大的微控制芯片。其次，本系統(tǒng)需要對多個數(shù)據(jù)流進行采集分析，還要與通信模塊的串口通信，考慮到構(gòu)造最小系統(tǒng)的條件約束，同時為了簡化系統(tǒng)電路，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，因此在微控制芯片選擇時，需要考慮一個具有內(nèi)部集成模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換的MCU。綜合以上因素，我選擇了STCl2CSA60S2。

◇選擇通信系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用德國西門子的TC35i工業(yè)GSM通信模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸，數(shù)據(jù)接口通過AT命令進行異步通信，波特率在300b/s至11 kb/s，性能穩(wěn)定、可靠。TC35i提供了40個引腳，通過ZIF連接器引出。項目實物見圖2、圖3。

作品創(chuàng)新點

◇能精確測出汽車發(fā)生的故障。

◇體積小，可附在車上。

◇實時性：一旦汽車出現(xiàn)故障時馬上就能檢測出來。

◇覆蓋范圍廣：通過GSM網(wǎng)絡(luò)及Intemet網(wǎng)絡(luò)可覆蓋全球。

◇方便智能：檢測過程不需要人手，自動運行。

◇價格便宜。

待改進的地方

◇汽車的數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)庫需要擴容。

◇汽車的數(shù)據(jù)流監(jiān)測網(wǎng)站安全性需要提高。

◇汽車的數(shù)據(jù)流監(jiān)測網(wǎng)站需要進一步擴展功能。

該項目獲得第29屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果科技發(fā)明類一等獎。

專家評語

本發(fā)明通過對汽車OBDIl接口提取汽車狀況的數(shù)據(jù)，存放在單片機中，再通過GSM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)了對汽車轉(zhuǎn)速.水溫.故障碼的檢測，并可將測得數(shù)據(jù)發(fā)送到手機和監(jiān)測網(wǎng)站。利用這一發(fā)明，可以讓駕駛者在汽車出現(xiàn)故障時，知道故障的具體位置，方便自己或維修人員修理。目前發(fā)送的信息仍過于復(fù)雜，有可能的話應(yīng)把故障碼的具體內(nèi)容顯示出來，并給出相關(guān)維修提示。