救护车远程预警系统
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救护车远程预警系统 发布于:2017/08/13
    目前,救护车等特殊车辆都是通过鸣笛来提醒人们注意避让,这种方式虽然有一定的警示效果,但存在以下弊端。
  声音的传播距离近,且传播不集中;尖锐的鸣笛声也让人产生不悦感,尤其是对老人和小孩;听到警示铃声后,道路车辆往往不能及时避让,以致救护车无法及时到达目的地。
  综合考虑上述问题后,我们设计了一种救护车远程预警系统。
  一、设计思路
  救护车远程预警系统由GPS模块、无线收发模块、Arduino、液晶显示屏组成。GPS与无线通信技术结合,为救护车定位,并将其计划路径信息传递给交警指挥中心,交警指挥中心及时将相关信息显示在红绿灯灯杆处的显示屏上,为驾驶员提供充裕的避让时间。
  二、设计内容
  系统工作流程图如图1。
  1.主要技术及构件
  (1)无线电传输——电磁波
  变化的电场周围会产生磁场,这种变化的磁场和电场交替总是在发生,并且向远方传递,电磁场由产生区域向远方传播。变化的电场和变化的磁场互相依存又互相激发,并以有限的速度在空间传播。这就是电磁波。
  (2)Arduino
  Arduino能通过各种各样的传感器感知环境,通过控制灯光、马达和其他装置来反馈、影响环境。板子上的微控制器可通过Arduino的编程语言编写程序,编译成二进制文件,烧录进微控制器。
  對Arduino的编程利用Arduino编程语言 (基于 Wiring)和Arduino开发环境(基于 Processing)来实现。基于Arduino的项目可以只包含Arduino,也可以包含Arduino和其他一些在电脑上运行的软件,它们之间通过通信来实现。
  我们选用的是Arduino型号中比较适合中学生的一种——Arduino UNO。
  (3)LED显示屏
  将救护车即将到达某条道路的信息呈现在LED显示屏上,让该条街道上的汽车能及时避让。
  (4)GPS模块
  GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的缩写,这种定位系统基于卫星,用于获得地理位置信息以及准确的通用协调时间。
  (5)GPRS/GPS/GSM三合一模块
  GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线服务技术的简称,它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务,属于第二代移动通信中的数据传输技术。GPRS可以说是GSM的延续。
  GPRS与以往连续在频道传输的方式不同,是以封包式传输,因此使用者所负担的费用以其传输资料单位计算,并非使用整个频道。GPRS的传输速率可提升至56Kbps甚至114Kbps。
  2.硬件设计与搭建
  硬件电路图设计如图2、图3所示。
  (1)定位信息发射端:GPS定位模块;无线信息发送模块;Arduino。
  (2)定位信息接收端:无线信息接收模块;Arduino。
  (3)定位信息接收端模拟交警指挥中心。
  三、仿真测试
  将定位信息发射端置于房间左侧窗户处,接通电源,GPS模块天线正对天空,使其接收到卫星定位信息。
  房间右侧的电脑上连接定位信息接收端和液晶显示屏,按下开关后,电脑接收到完整信息,经处理后显示出经纬度信息。
  1.定位信息发射端
  GPS定位模块接收信息,通过Arduino处理后交给无线信息发射模块,通过无线信息发射模块远程传送给无线信息接收模块,模拟交通指挥中心。
  2.定位信息接收端
  接收到无线信息发射模块传送过来的信息后,信息经Arduino处理被输入电脑。
  3.显示屏
  通过电脑输出救护车的实时位置信息,可以看到显示屏上已经显示出了经纬度信息。这说明在有信号的地方,该系统能够正常运行。
  我们可将接收的信息导入电脑,在谷歌地球软件上将实时定位的位置信息显示出来,通过电脑控制道路上的显示屏显示提示信息。
  4.GPS信号接收测试
  此系统搭建完成后,我们进行了多次仿真实验和数据分析,定位信息数据,再把定位数据导入谷歌地球显示位置,实验成功。
  通过一系列仿真实验,证实该系统在有GPS信号时能完成预期目标。
  四、展望与设想
  1.装置简化
  使用三合一模块可大大减少工程量,简化装置,后期我们决定使用GSM/GPS/GPRS三合一模块完成此系统的构建。
  对于GSM/GPS/GPRS三合一模块,我们用Arduino的GND口连接模块的GND,Arduino的RXD和TXD分别连接模块的TXD、RXD,就形成了Arduino与模块之间的通信,接着在相应的程序下由模块发出信息与交通控制指挥中心通信,由控制中心根据所得数据将相应的信息显示在LED显示屏上,提醒驾驶员及时避让。
  2.后期工作
  我们计划在120急救指挥中心救护车以及交警交通控制中心实现三网联通,加速城市急救系统的建设,使其更好地为人们服务。(指导老师:张晓容)来源:发明与创新·中学生
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