技术应用ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴ
Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．１２，２０１９基于ｓｔｍ３２ｆ４０７单片机的车内摄像
李昕源，赵津艺，徐 洁
（东北林业大学交通学院，黑龙江哈尔滨１５００４０）
摘 要：为了有效保护车辆，防止盗窃事件发生，保障车内人员的人身安全，研究基于ｓｔｍ３２ｆ４０７单片机的一套车内摄像拍照监控预警系统。该系统的主体由摄像头、单片机、蜂鸣器三部分组成，通过摄像头对车内进行全景拍摄，再利用车内前后图片的对比，来分析车主离开后车内的情况，优化汽车监控预警系统。
关键词：ｓｔｍ３２ｆ４０７单片机；摄像头；蜂鸣器；监控预警系统
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１９．１２．０５２
引言
随着经济社会的发展，汽车已成为每个家庭的必备交通工具，随之而产生的汽车安全使用问题也备受关注。尤其是在婴幼儿所在的环境下，由于家长的疏忽，导致孩子被遗忘在车内发现不够及时、车内环境温度过高、不法分子的袭击等一系列始料未及的因素已经引发了众多惨案。本文所阐述的系统核心———单片机，它具有体积小、质量轻、适应性好的优点，在汽车监控预警方面有着良好的应用效果，在车内摄像和蜂鸣器的辅助下，可以实时对车内状态进行监控。一旦发现异常情况汽车立即可发出报警信息，以此保障人民众的财产安全，提高预警可靠性。
基于单片机的车内摄像拍照监控预警系统设计方案
１．１ 总体设计方案
文章设计的监控预警系统主要包括三个部分，车用摄像头拍照装置，单片机控制装置，蜂鸣器预警装置。摄像头对车内环境进行拍摄，将所采集信息传输至单片机进行分析，如果与初始环境相符则不进行预警，如果产生异常则将预警信息传到蜂鸣器进行报警。车主通过预警信息则可以相应处理。
主要设计思路：拍照装置工作１ｍｉｎ后，通过分析经ＯＶ７６７０图像处理器采集信息，如果检测到有人遗留在车内，或发生其他异常情况，蜂鸣器报警系统短暂鸣叫，灯光报警器闪亮；拍照装置工作３ｍｉｎ后，通过分析通过ＯＶ７６７０图像处理器采集信息，如果检测到有人遗留在车内，或发生其他异常情况，蜂鸣器报警系统长时鸣叫，灯光报警器长期闪亮，并给预设号码１打电话和发短信
离婚了户口可以独立吗>不忘国耻振兴中华演讲稿（所设报警系统的车辆内发生异常情况）；拍照装置工作６ｍｉｎ后，通过分析通过ＯＶ７６７０图像处理器采集信息，如果检测到有人遗留在车内，或发生其他异常情况，蜂鸣器报警系统疯狂鸣叫（所设报警系统的车辆内发生异常情况），灯光报警器不停闪亮，并给预设号码１发短信（所设报警系统的车辆内发生异常情况），给预设号码２打电话和发短信（所设报警系统的车辆内发生异常情况）。
１．２ 模块设计
六哲个人资料１．２．１ 车用摄像头拍照装置设计
本文预警系统通过ＯＶ７６７０图像处理器采集信息，对汽车进行监测，收到车主开启指令后传感器即开启环境检测，并及时向处理系统传递信息。ＯＶ７６７０摄像头模块，主要通过ＳＣＣＢ总线接口实现伽玛曲线、白平衡、饱和度、度等图像处理功能，由于ＯＶ７６７０摄像头模块小巧方便，适用于各种场景。为了提高图像的质量，弥补电子设备的光学缺陷，使用如固定图案噪声、托尼、浮散等方式提高图像质量，以方便得到清晰的彩信息。同时，使用ＯＶ７６７０模块能够有效减少系统的外部硬件电路配置，将ＯＶ７６７０摄像头模块的功能与数据引脚直接与ＳＴＭ３２单片机连接，通过软件编程来实现控制ＯＶ７６７０模块［１］。
１．２．２ 单片机控制装置设计
ＳＴＭ３２Ｆ４０７基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ＡＲＭＣｏｒｔｅｘ Ｍ０，Ｍ０＋，Ｍ３，Ｍ４和Ｍ７内核。单片机是一种集成电路芯片，采用的中央处理器ＣＰＵ、随机存储器ＲＡＭ、只读存储器ＲＯＭ、多种Ｉ／Ｏ口和中断系、定时器／计数器等，都具有强大的数据处理能力并通过超大规模集成电路技术，将这些功能集成在一个芯片上，从而构成一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。基于ＳＴＭ３２的车牌识别系统的电源供电电路采用外接５Ｖ电压，可使用ＵＳＢ供电或者移动电源。５Ｖ接到电路板后，通过电源直流稳压芯片ＡＭＳ１１１７－３．３将５Ｖ转换成稳定的３．３Ｖ电压。系统用到的ＯＶ７６７０模块、ＴＦＴ液晶显示屏、主控制器ＳＴＭ３２芯片的正常工作电压都是３．３Ｖ，并非直接从外部接进来的５Ｖ电压［２］。
１．２．３ 蜂鸣器预警装置设计
蜂鸣器的工作原理：电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。本文设计所用蜂鸣器为无源蜂鸣器，内部不带震荡源，直流信号无法令其鸣叫，并需要将单片机输出的ＰＷＭ控制在２～５ｋＨｚ，以此保障蜂鸣器可以及时发出声音。
蜂鸣器驱动电路设计，如果图像采集分析出的结果与标准车内状况有出入，则视为出现异常情况。当出现异常情况时，
８２１
技术与市场技术应用２０１９年第２６卷第１２期
系统可以报警提示，此时单片机输出高电平，将ＮＰＮ三极管导通，蜂鸣器下端接地，两端出现电压，进而实现报警功能。如果图像采集分析的结果与标准车内状况一致，则不进行预警。无源蜂鸣器的频率的高低决定声音大小。为了完善报警系统的应用，本文通过调节无源蜂鸣器的还有占空比和频率，来改变蜂鸣器鸣叫的声音大小。
试验测试分析
防止儿童误锁车内的监控报警系统设计流程。系统上电后，首先对硬件和外设进行初始化，然后开始循环检测车门是否被上锁。当检测到车门被锁时，启动车内摄像监控系统，检测是否有人被困车内，或是否有其他异常情况发生。若未检测到车内有被困人员，则不进行预警工作，并维持摄像监控系统的正常工作，以确保可以随时随地向车主提供监测结果，防止其他不法行为的产生；若检测到有人被锁后，发生其他异常情况，则立即进行蜂鸣器报警，向车主发出短信求救信息或通过蜂鸣器鸣叫和报警灯闪烁向其他人传递报警信息［３］。
创新性
１）本文的设计思路核心在于信息差异的发现，而车内环境往往受多因素影响。为了避免将有害差异和自然差异进行混淆，本文利用车载摄像头时，考虑到停车时车内环境变化对拍照效果的影响，在能够拍摄到车内全景的前提下充分考虑拍摄存储预警系统的完善性。
２）充分使用摄像头对于车内的监视效果，为保障安全提供有效依据。通过与车辆预警装置蜂鸣器的结合，完善了整个车内系统，为降低因家长疏忽而导致的遗忘孩童事件发生的频率，产生了极大的影响。
从前有座灵剑山2评价３）因为利用摄像头周期性拍照并存储的功能，在一定程度上帮助车主对车内物品摆放位置加以记忆。形成这样一个完善的系统对于未来车辆利用和发展有着很大的帮助。
结语
基于ｓｔｍ３２ｆ４０７单片机的车内摄像拍照监控预警系统主要利用摄像头拍出的照片前后对比来判断能否有未成年人被锁在车内，保障了未成年人生命安全的同时，也使得家长使用汽车时更加放心；全方位的监控系统可以有效地防止盗窃，可能损坏车辆等不法行为的发生，维护了车主的财产安全和社会治安，为有力打击犯罪行为提供了可靠的手段；实时的车内监控可以使车主随时查看车内状
况，检查是否有物品遗忘车内，是否处理好车内环境等，可以通过手机一键直达，随时随地解决此类问题。车内监控的设计不仅为车主的生活提供了极大的方便，同时也保障了车内环境监测的实时性、可靠性；监控系统设计灵活，可以为车主选择使用时间，更加便捷。
参考文献：
［１］ 张勇强，阳泳，余建坤．基于ＳＴＭ３２的图像采集与显示系统的设计与实现［Ｊ］．电子世界，２０１６（２）：３４－３６．［２］ 李德明．基于ＳＴＭ３２的车牌自动识别系统设计［Ｊ］．广西物理，２０１８，３９（Ｚ１）：７－１２．
［３］ 王晶，文师华，刘星宇，等．防止儿童误锁车内报警系统的设计［Ｊ］．工业仪表与自动化装置，２０１８（４）：３４－３６＋
４１．
（上接第１２７页）
杆传动），不可避免地在电动机和转台之间形成了弹性环节，这也是产生振动的原因之一。
如果在电动机和转台之间形成了弹性环节，则全闭环位置反馈响应要慢一些，而速度反馈是直接取自
马路清扫车多少钱电动机上的编码器，这时会产生振荡，如加入机械速度反馈环节，可以使急需速度滞后的情况得到补偿，从而消除振动。当参数Ｐ２０１２＃１（ＭＳＰＥ）设定为１时，该功能有效；参数Ｐ２０８８（机械速度反馈增益）的标准设定为３０（设定范围３０～１００）。
通常，首先要求机械安装完成后的反向间隙必须保证在一定范围内。因为反向间隙在不同速度下切换方向时的数值不同，所以ＦＡＮＵＣ０ｉ将进给和快速时的反向间隙分开进行补偿，传统习惯上只是设定前者，这是不可取的。参数Ｐ１８５１（各轴进给时的反向间隙补偿值），按切削进给（一般取５００～１０００ｍｍ／ｍｉｎ）时检测的反向间隙值设定（用激光干涉仪测量）；参数Ｐ１８５２（各轴快速时的反向间隙补偿值），按快速（例如１００００ｍｍ／ｍｉｎ）时检测的反向间隙值设定（用激光干涉仪测量）；参数Ｐ１８００＃４（ＲＢＫ）设定为１，则切削和快速的反向间隙可以分别生效。
４．２ 螺距误差的补偿
ＦＡＮＵＣ０ｉ系统对每轴都可设置多达１２８点的螺距误差补偿点数。为了提高精度，建议用５ｍｍ或１０ｍｍ的间隙进行补偿，效果更好。
４．３ 提高插补的轮廓精度的方法
插补是一个脉冲分配过程，如果参与插补的轴响应快慢不同，势必造成轨迹偏移现象，因此该值首先要设定一致。在参与插补各轴在不振荡的前题下，参数１８２５的设定值尽可能提高，而且必须一致。
１）常规反向间隙加速功能。用此功能一般步骤是：①设定反向间隙补偿值，参数Ｐ１８５１（间隙补偿值）的设置总为正值，在半闭环有效；如果是全闭环，可将Ｐ１８５１设为１，把参数Ｐ２００６＃０设定为１，即在全闭环中，反向间隙设定值不起作用。
②使用反向间隙加速功能参数Ｐ２００３＃５设定为１，使能反向间隙加速功能。参数Ｐ２０４８（反向间隙加速范围值）的典型设定为６００。参数Ｐ２０７１（反向间隙加速有效周期）通常设定为５０～１００。
２）可加入反向间隙加速停止功能。参数Ｐ２００９＃７设定为１，使能反向间隙加速停止功能。参数Ｐ２０８２（反向间隙加速停止时间）的典型设定为５。
３）采用新反向间隙加速功能。即为适应不同速度的切削条件，以指数形式加入反向间隙加速，效果更好。
作者简介：
董瑞宝（１９６３－），男，河北滦县人，学士，副教授，主要从事机械加工、数控机床技术及应用等理论和实践的教学与科学研究。
９
希澈车祸２
１
发布评论