车祸自动定位报警系统方案

　　1 系统原理及结构框架

　　在汽车发生意外碰撞时最大限度地确保驾驶员和乘客的安全，是汽车工业追求的目标之一。本自动定位报警系统设计采用Atmega128单片机作为整个系统的中央处理器，与MEMS加速度传感器、GPs定位模块、GSM通信模块相连。可以在车祸发生后自动拨打紧急电话，告知相关部门车祸发生的精确位置、时间，使其在第一时间派出救援队，给援救伤员争取更多时间，挽救更多的生命。

　　一旦MEMS加速度传感器检测到有加速度变化，Atmega128将对此数据进行分析处理，若判为发生车祸，则GSM模块以发短信或打电话的形式将GPS接收到的定位信息传递给有关部门，使其迅速派出急救队进行救援工作;反之，系统自动复位，循环检测。系统结构框图如图1所示。

　　

 

　　2 主要硬件模块

　　2.1 MEMS加速度传感器模块

　　加速度传感器是一种能够测量加速力的电子设备，有角加速度计和线加速度计两种型号。本系统采用的MEMS加速度传感器型号是ADX L202JE，此传感器在同一硅片中刻蚀了一个多晶硅表面微机械传感器，并集成了一套精密的信息处理电路，如图2所示。

　　

 

　　传感器主要是由一个利用表面微机械加工的多晶硅机构和一个差动电容器组成。在加速度的作用下，多晶硅结构会产生偏移使电容值发生变化。在信号处理电路中，差动电容器的变化信号由调制器解调后通过一个RC滤波器(由内部RFx和外部CFx，RFx构成)送到占空比调制器中，由调制器转换为占空比和加速度成正比的方波，方波的周期(T2)可以通过Rs确定。这个方波可以直接送到单片机进行处理，通过使用计数器测量方波周期T2以及脉的宽度T1(图3)，从而得到加速度的值。

　　

 

　　加速度：a=(T1/T2-Uog)/Ulg

　　式中：T2由占外接电阻器Rs确定，其关系为T2=Rs/125MΩ;Uog为0g对应的占空比，其变形值是50%;Ulg表示lg加速度变化引起的占空比变化值，对于ADXL202JE，lg的典型值是12.5%。

　　2.2 GPS定位模块

　　GPS(Global Positioning System)是当前应用最为广泛的卫星导航定位系统，使用方便、成本低廉。全球定位系统的主要特点有：全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时功能。

　　

 

　　本模块使用SKYnav GB10，结构及其引脚如图4所示。该模块具有低功耗、抗干扰能力和抗遮挡能力强等特点，它具有12个数据并行接受通道，包括8个数据位、1个起始位、1个停止位、无校正位，输出电平为CMOS电平、电流为1mA。通信方式是采用异步串行通信，电路连接方法非常简便，只需将本模块的TXD0和RXD0引脚分别与单片机的RXD0和TXD0引脚相连，即可进行数据传输，默认的通信速率是4 800 b/s，接受频率为1 575.42±1.0MHz。