1. 研究目的与意义
随着社会和经济的迅猛发展，汽车作为人类生活的代步交通工具越来越普及。从中国汽车保有量数据来看，截止到2019年，我国汽车保有量达到2.6亿辆。从2015年开始到2019年平均每年增长1966万辆。2020年，中国的汽车保有量有望超越美国，成为全球第一。2020年中国的汽车市场规模预计将达到1.5万亿元。而且预计在今后的五年里，中国的汽车市场将以9%的速度持续增长。面对如此庞大的汽车保有量和市场，汽车设计的各项指标以及综合性能越来越得到社会各界的关注。在安全这一最基础的考量点之上，人们也开始更多的关注车内微环境带给人的感受体验。汽车的智能化水平被摆到了极其重要的位置，其中车载环境监控系统就是目前车辆智能化研究的一项热点。车内环境最基础的就是空气参数，最基本的设备就是车载空调。伴随着汽车空调的发展和普及，系统也经历多次迭代升级。1927年时，还只能提供单一供暖的空调装置；1939年，美国帕克汽车公司率先在轿车上装上机械制冷降温空调器 。冷暖型汽车空调器阶段 始于1954年，由原美国汽车公司（AMC）生产；通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调，自控空调通过各种传感器反馈的信息自动调节车内温度和空气的质量；1977年美国通用汽车公司、日本五十铃汽车公司同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自汽车后，汽车空调技术已发展到一个新阶段，电脑控制汽车空调阶段。如今，对车内环境的监控已不仅限于温度。近两年，普通家用轿车上都开始逐步装配车载空气净化过滤器、负离子发生器。去除车内的PM2.5、有毒有害气体（甲醛、苯系物、TVOC等）、异味、细菌病毒等车内污染，提升车内驾乘人员的行车体验。车载环境监控系统不仅关乎车辆行驶的安全性，还涉及汽车驾驶、乘坐人员的舒适性。因而一套具有一定智能化水平的车载环境监控系统就显得极有必要，而且符合市场需求。车辆babysit监控系统也就应运而生。
车内环境涉及车内的“人，机，环境”系统，其中“人”指司机和乘客，“机”指车内软硬件的配置，“环境”指车内环境的各要素。从人因工程学的角度分析，车内环境的各要素包括车内微气候、车内空气质量和其它因素。汽车内空间狭小封闭，车内环境在很大程度上影响甚至威胁车内人员的健康和安全，而且有些环境参数是很难被人体感知的。监测车内环境的参数，以车内环境参数作为数据源，实现车内设备状态与车内环境信息的联合控制。实时监测车内当前空气质量状况，循环显示空气质量指标。当车内空气污染严重，系统将及时提示或报警，必要时启动相应防护措施。本系统自动控制车内环境，使得车内环境达到最佳状态，以提高舒适度。车辆babysit监控系统的目的就是将车内的人、机、环境三者交互协调。让人更轻松舒适；让车内设备更可靠、人性化；让车内环境更安全宜人。
社会不断发展，人类间的往来交流更频繁，并且在更大范围跨区域交流。流动过程中的安全性、舒适性也更加重要。汽车作为短途旅程的最佳选择，是人们日常生活中接触最多的交通工具，因此作为本课题的研究对象。同时，本课题对车内环境的研究也可以衍生到所有交通工具内的微环境中。更加舒适的驾乘体验会让人更愿意出行，从而推动整个交通运输以及相关附属行业。人员的往来必然带来消费，进而不同区域之间的经济能够相互促进。车辆babysit监控系统是一种新型的车内环境舒适度调节器系统。本课题的研究适应了未来发展的需求，十分应景。2. 研究内容和预期目标
研究内容：
设计一个基于微处理器的车辆babysit监控系统。主要从车载环境和人员信息的获取、目标的设定与控制、异常报警以及应急处理等角度来进行研究设计，所设计的系统主要有环境和人员状态检测单元、阈值设定及目标控制单元、输出显示单元、执行单元以及一些保护电路构成。实现人员信息监测下的车载环境自动检测和调整等行为控制；该系统应包括：环境和人员状态检定单元、单片机匹配控制单元、执行单元、lcd或者数码显示单元。
3. 研究的方法与步骤
车辆babysit监控系统硬件结构图如图2.1 所示，当单片机启动之后，数据采集模块开始工作，采集空气质量、温湿度、语音信息等参数，处理采集信号并传送给微处理器。信息处理模块主要负责对采集到的信息进行分析和运算，得到可以读取的信息，再通过一系列指令后，结果显示在lcd上。同时得到空气质量是否超过警告值的信息并传递给报警模块。变量控制模块由所得的温湿度信息，或语音识别模块采集的语音信息经识别，比较后控制电机、风机和加湿器的开关。
车辆babysit监控系统的软件结构图如图2.2所示，主要由三个部分构成。信号监测模块由空气温度传感器、空气湿度传感器、空气质量传感器及语音识别模块组成。用于监测温湿度及空气质量等信号。信息处理模块由用于分析处理相应数据以在lcd上显示需要的信息，以及提取出语音的特征信息，然后将这个特征信息模型与已有的特征模型进行对比，如果二者达到了一定的匹配度，则识别输入的语音。变量控制模块包括对空调电机、风机、加湿器的控制。
4. 参考文献
[1] 单片机原理及应用[m]，张洪润，孙悦等著.清华大学出版社.2008
[2] 系统建模与仿真[m]，张晓华主编，清华大学出版社.2006
[3] 人工智能控制[m]，蔡自兴主编，化学工业出版社.2005
5. 计划与进度安排
（1）2022.2.24—2022.3.24查阅资料，撰写开题报告；
（2）2022.3.25—2022.4.14硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；
（3）2022.4.15—2022.5.5设计电路原理图、编制应用程序；
