基于单片机的汽车疲劳驾驶报警系统设计方案

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1、基于单片机的汽车疲劳驾驶报警系统设计方案1前言在高速发展的现代，拥有汽车的人是越来越多，交通越来越拥挤，正是因为如此，交通事故也越来越频发，这就促使人们正视这一问题。而在交通事故中，因为驾驶员疲劳驾驶引起的事故，占其中相当大的一部分，疲劳驾驶已经成为威胁我们生命的一大危害，了解疲劳驾驶以及它引发的一些变化，有助于我们找到原因以及克服它的方法，可以在驾驶员行驶时发生突发或者无意识的疲劳困倦进行警醒，从而一定程度上避免车祸的发生。1.1什么是疲劳驾驶疲劳驾驶就是驾驶员较长时间维持一个姿势或者休息时间不够等原因造成的反映迟钝，驾驶员打盹、疲乏、操作不当甚至完全丧失驾驶能力就是它

2、的主要表现。并且，疲劳驾驶不仅反映在心理上，还反映在生理上。心理上的反应包含反应时间延迟、出现动作不协调、大脑注意力分散等；生理反应上包括神经系统、血液、眼睛、握力等的变化。1.2疲劳驾驶与交通事故据相关调查显示，发生交通事故的原因百分之八十五是与驾驶员有关的，环境与车辆的因素只是占到百分之十五，司机在事故发生前的那么一瞬间的行为以及故障会直接导致交通事故的发生，知觉上的延迟、对危险情况的错误抉择、对环境的决策错误等就是导致交通事故的一些因素；而在所有的驾驶员所犯的错误中，决策错误和知觉延缓是最为常见的，而这些就会使驾驶员产生反应迟钝、注意力不集中等反应，产生这些错误的根

3、本的原因就是疲劳驾驶。所以，在一定程度上制止驾驶员疲劳驾驶这一行为现象，就能有效的减小交通事故发生的概率。1.3怎么预防疲劳驾驶17许多的国家已经意识到疲劳驾驶的问题，对于它的研究工作早期上主要是使用在医学角度上，是在医疗器械的帮助下实现的，这些研究可以追溯到上个世纪三十年代美国交通部下辖的洲际商业协会对城市商业机动车辆的驾驶员服务时间的管理条例的合理性进行的调查；而实质性研究汽车驾驶员与疲劳驾驶的关系是从上世纪八十年代初开始的，由美国国会批准交通部实施改革驾驶服务时间，探索驾驶员和道路安全的关系，提高完善公共汽车安全法规开始的，我们发现疲劳驾驶研究的高度提高到了立法，可

4、以在一定程度上保证疲劳驾驶研究的有效性、合法性和持续性[7]。研究工作大致上可以分成两类：第一类是研究疲劳困倦产生的原理和其他各种疲劳困倦的诱因，找到降低此种危险的方法；第二种是研究车辆的智能报警系统以及相关可以警醒的用具，来防止驾驶员产生疲劳，并在疲劳的状态下行驶。驾驶员在疲劳驾驶时会有很多不同的反应及其状况出现在身体上，对于它们的检测大致上可以将其分为以下三类状况，一类是基于驾驶员的生理特征上的疲劳驾驶检测识别技术（如疲劳时人的心率、脑电图、肌电图、呼吸状态、脉搏频率等会有变化）；另一类是基于驾驶员头部或面部特征的疲劳驾驶检测识别技术（如疲劳时人的部表情、眼睛眨动的频

5、率、注视的方向、瞳孔的直径等的变化）；第三类是基于驾驶员操纵车辆的特点和所驾驶车辆的特性的疲劳驾驶检测识别技术（如疲劳时人的握力、车辆的行驶轨道等会有变化）。基于此，本设计选取就是驾驶员在疲劳驾驶时他的生理特征的变化，即脉搏的变化来对其进行是否处于疲劳状态进行辨别。1.4小结疲劳驾驶所造成的危害是不言而喻的，所以，对汽车疲劳驾驶的研究是必要的，对汽车疲劳驾驶智能报警系统的开发是可行且必须的。2本设计的总体思路及其理念2.1理论基础单片机是一个不带外部设备的微型计算机。它是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模的集成电路芯片（1971年inter公司研制出世界上第一个四位

6、微处理器），是集合CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于一体的电子设备。单片机是一个软硬结合的产物。它具有集成度高（highlyintegrated）、功能强大（powerful）、体积小（small）、灵活（flexible）、稳定可靠（reliable）、价格低廉（inexpensive）等许多的特点。上世纪八十年代以来，单片机发展十分的迅速，各种新型高性能的机种产品不断地出现在市场上，单片机顺利成章的已经成为工厂实现自动化和各控制领域的支柱产业之一。单片机的基本端口操作和基本功能，包括单片机的定时、中断、I/O端口以及简单的外部器件的设计等，这些都需要去了解

7、设计，才能成功完成一个设计。172.2AT89C2051单片机的芯片管脚介绍本设计使用的是AT89C2051单片机;图2-1AT89C2051单片机的引脚配置图此单片机有20个引脚，相关引脚配置如图2-1所示。它各个管脚的功能是：VCC电源电压；GND接地；RST复位输入；当RST变为高电平并维持了2个机器周期时，所有的I/O引脚都被复位达到高电平[8]；XTAL1内部时钟工作电路的输入端、反向振荡器的输入端[8]；XTAL2反向振荡放大器的输出；P1口8位双向I/O口；P1.0和P1.1两个端口需要外部上拉，可以用作片内精确