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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

随着我国经济的发展和社会逐渐繁荣，汽车性能不断提升。在汽车工业高速发展的今天，居民汽车保有量逐渐增多。截至2017年12月，中国私人汽车保有量已经超过3.10亿量；2018年2月底，中国已经有14.4亿移动电话用户，中国每一个驾驶员至少拥有一部手机。随着近年来手机应用的高速发展，手机已成为个人生活或工作中不可缺少的一部分，人们对手机的依赖也愈发严重，而驾驶员这个群体，因为工作或是生活需要，也逐渐开始在开车时使用手机。2014年，上海市公安局交警总队分析当年1至10月的690起交通死亡事故数据，因在开车时玩手机而引发的死亡事故高达204起，占29.6%^[1]，开车时使用手机的行为已逐渐成为新一代的“马路杀手”。

相关数据显示，当车速达到60码时，若驾驶员低头玩手机两秒，则相当于盲开36米，一旦遇到紧急情况时，刹车至少需要20米。而用智能手机看一条微信消息的话，至少需要5秒，相当于盲开90米。而交通事故的发生往往就在一瞬间，驾驶员玩手机的低头与抬头间，可能就是一次生死之别,开车时使用手机的行为已成为驾驶员开车时重大的安全隐患。虽然大部分的驾驶员都认为在驾驶车辆的过程中使用手机是不安全的行为，但是在驾驶员“道路车辆稀少，看一下手机不会出现问题”的侥幸心理的存在下，驾驶员在驾驶车辆时使用手机的情况还越来越频繁，甚至逐渐发展成为了行为惯性，驾驶员在开车时会不自觉地使用手机。因此，开发一个能够检测车辆行驶状态并能为自控力不足的驾驶员提供约束力的汽车行驶时驾驶员手机自锁屏系统就显得尤为重要。

霍尔传感器是一种基于霍尔效应的磁电传感器，具有对磁场敏感度高、输出信号稳定、抗电磁干扰能力强、频率响应高、使用方便、结构简单等特点。主要分为开关型霍尔传感器和线型霍尔传感器两种，开关型霍尔传感器主要由稳压器、霍尔元件、斯密特触发器、差分放大器和输出级组成，能够输出数字量，广泛应用于车辆测速方面，能够有效测量汽车行驶的速度，获取车辆的行驶状态。

串口转wifi模块是新一代嵌入式wifi模块，体积小，功耗低。采用uart接口，内置ieee802.11 协议栈以及tcp/tp协议栈，能够实现用户串口到无线网络之间的转换。它能够建立一个无线传输网络，使得单片机能够与智能手机进行数据之间的交换。串口转wifi模块在驾驶员手机自锁屏系统中可以作为一个无线接入点，创建一个无线局域网，使连入局域网的单片机和手机等终端进行相互通信。

2. 研究的基本内容

本毕业设计的主要工作内容是使用霍尔传感器模块、lcd显示模块、报警提醒模块、继电器模块、电源模块、单片机、串口转wifi模块和安卓手机模块实现汽车行驶时驾驶员手机自动锁屏系统。该系统首先由霍尔传感器检测车辆行驶信息并传输到单片机中，单片机主控芯片对行车信息进行处理并显示在lcd显示屏中。若行车信息显示车辆处于行驶状态时，则单片机主控芯片通过串口转wifi模块向手机发送控制信号，预先设计并安装在手机中的应用接收该信号并实现手机锁屏功能；若行车信息显示车辆处于停车状态时，则单片机主控芯片通过继电器模块断开wifi模块电源，使其关闭，无法接收到控制信号的手机应用则解锁手机屏幕。并且，在该过程中，单片机主控芯片将定时向手机发送请求回应的信息，若单片机与手机不能相互通信，则单片机主控芯片将通过蜂鸣器启动报警功能，提醒驾驶员将手机连入wifi模块创建的无线局域网内，保障系统功能的正常运行。

本设计可以减少驾驶员行车过程中手机对于驾驶员的影响，为自控力不足的驾驶员提供约束力，避免驾驶员因自身问题玩手机而导致交通事故的发生，维护驾驶员以及行人的生命和财产安全。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本设计汽车行驶时驾驶员手机自锁屏系统包括传感器模块、lcd显示模块、单片机模块、继电器模块、报警提醒模块、wifi模块、安卓手机模块和电源模块等。其系统原理框图如图2-1所示。

图2-1 汽车行驶时驾驶员手机自锁屏系统原理框图

驾驶员手机自锁屏系统以stc89c52单片机作为数据分析和处理的核心，控制着传感器模块、lcd显示模块、报警显示模块和wifi模块等。

4. 参考文献

[1] 吴艺. 上海交警公布今年以来交通事故致人死亡十大原因 近三成死亡事故由开车玩手机引发[n]. 人民公安报，2014-11-15（4）.

[2] 孙建辉. 一种汽车安全驾驶预警系统与方法：中国, 201710107661.8[p]. 2017-06-20.

[3] 李致金. 基于msp430f2132车载酒精浓度监控系统[j]. 现代电子技术, 2014, 37(22):121-127