1. 研究目的与意义
当前汽车作为代步工具中的一员已经成为了日常生活中不可或缺的一部分。据统计，2009年我国汽车销量超越美国成为全国最大的汽车市场，2016年的汽车保有量为1.94亿，保有量净增2212万。汽车业已经逐渐成为国民经济的重要支柱产业。汽车是高科技的综合体，因此随着社会的不断进步和科学技术的不断创新，汽车的各方面的性能也得到了显著的提高。20世纪90年代以来，集成电路在汽车上得到了广泛的应用，汽车上的电子控制系统也越来越多，这些电子控制系统的应用使得汽车的各项功能得到了完善，但是人们在追求车辆动力性能和操控性能的同时，对安全性和舒适性也提出了更高的要求。在现代汽车中，车载娱乐系统、车载免提系统、车载导航系统等已经不再能满足人们对汽车的要求。人们开始越来越注重汽车内部的使用感受，越来越追求汽车使用的舒适度和安全性。因此，汽车设计的各项指标得到了人们的广泛关注。汽车也不断朝着更加智能化的方向发展。
在国外，车载信息是Telematics的一部分。通常来说Telematics就是指应用无线通信技术的车载电脑系统。Telematics最早来源于美国，它是无线通信技、卫星导航系统、网络通信技术和车载电脑的综合产物，它被称为是未来的汽车技术之星。Telematics的特点在于在消耗成本较的情况下仍能以行车安全与车辆保全为主。国外Telematics技术发展有两个方向：一是基于个人手持终端的实现方式，二是基于车辆自带终端的实现方式。两种方式各有优势。随着全球电子技术的发展以及智能终端产品的飞速发展，车联网系统中在车载中的智能终端也在不断地进步。GPS定位、电容触屏技术、语音识别技术、数据存储技术等技术的成熟，为车联网的迅速发展奠定了坚实的基础。因为，现在全球汽车的保有量仍在逐年的增长，车载环境监控系统的发展具有巨大的潜力。国外的许多大公司都投入大量的资金、物力和人力。车载环境监系统已经在国际上占有了及其重要的地位。国外的车联网系统发展的相对成熟，技术先进，符合人性化的需求，对车联网的划分也比较细致。
我国的车载监控系统比起国外几乎晚了半个世纪，但我国实属后起之秀。20世纪90年代之前，由于经济和科学技术的落后，只有部分大城市才引进和使用车载环境监控系统。经过一条漫长但仍继续发展的道路，我国已经称为全球最大的汽车消费国，随之而来的就是汽车相关产业的迅速兴起。并且2002年批复“智能交通系统关键技术开发和示范工程”项目。虽然我国的车载环境监控起步比国外晚，但无论是在性能、价格还是操作上我们的起点都比欧盟高，而且更加考虑了中国的特点。随着中国汽车市场爆发式的增长,用户对车联网服务的需求也跟着增多，无论是合资企业还是自主品牌都在努力的打造差异化的优势竞争。虽然我国对于Telematics仍处于初级阶段，但越来越多的品牌加入了车联网的研究行列里。面对国内的众多的Telematics业务产品，其中最大的问题就是各汽车制造商和各TSP服务商各自为政，缺少协同性和差异化较低，因此没有得到相互促进的结果。在未来5G趋势下的汽车行业将是一个巨大发展的时候，新能源化、智能化、网联化都将对汽车出行的模式、车联网服务的体验、车内互交驾驶的形式产生巨大的变化，车载环境的监控显得尤为重要，舒适安全性也成为用户对汽车选择的重要考量因素。目前，家庭拥有的私家车数量日益增加。私家车成为了人们上下班或外出旅行的主要代步工具，故良好的车载环境在人们的生活中扮演着重要的角色。由于人们在追求汽车性能的同时更加关注舒适性和安全性，车载环境监控系统就朝着更加智能化的方面发展。车载环境是一个密闭且狭小的空间，发动机机和空调在运作时会导致车内一氧化碳浓度升高，人们会呼出大量的二氧化碳，因而车内含氧量逐渐降低，而且在行车过程会有引擎、轮胎、气流、外界等噪音。长时间的在这种环境中对人们会感到头晕恶心，这样会对人们的各种系统产生伤害，也会对人们的心理产生影响。这样，不仅会影响人们的日常生活，还会影响工作，睡眠等等。影响车载环境的因素有很多，其中有：汽车内的温度、湿度、汽车内外的噪音，汽车内的有害气体，车窗的开度等等。
2. 研究内容与预期目标
研究内容：
通过对国内外现有车载环境监控系统的分析，结合和分析车载环境温度、湿度、噪声、气体浓度测量的原理和方法，根据现有的科学技术，设计更加舒适安全的车载环境监控系统。该系统利用温度、湿度、噪音、气体传感器来采集数据，采用单片机来实现实现数据的处理和传输，同时利用路由器将数据传输到LCD显示屏上，此外还具备报警功能，实现车载环境的自动检测和调整等行为控制。该系统应包括：环境状态检定单位、单片机匹配控制单元、执行单元、LCD显示；完成的功能：湿度、温度、开度、噪音分贝、气体浓度等数据的采集、显示、运算处理、按需要控制输出量；电路原理图和硬件电路图设计，软件编程及功能调试等。
预期目标：
3. 研究方法与步骤
车载环境监控系统实现对车辆运行过程中汽车内环境状态的监测并传输车载环境中温度、湿度、气体浓度、噪音分贝等信息到微处理器中从而实现对车载环境的监控功能。它通过传感器获取车载环境的各项数据，通过单片机处理数据，然后实现车载环境各项数据的自动检测和调整等控制。车载环境监控的硬件系统如图1所示。
选用温度传感器、湿度传感器、气体传感器、噪音传感器并监测车载环境的这些数据，这些装置在检测到这些数据，采用单片机作为主控制器，对这些数据进行采样和比较，将模拟量转换成数字量传输到微处理器，通过编译的算法将8位二进制数转化成可以读取的温度、湿度、气体浓度和噪音信息，再通过一系列指令之后，结果将显示再LCD液晶显示模块上，如果这些数据超过了阈值，则输出报警信号，启动预警驱动电路，蜂鸣器鸣叫，发光二极管闪烁来达到报警的目的，直到这些数据符合标准后复位。单片机通过控制模块来控制继电器、驱动电路来控制车窗开度等来减少这些因素对车载环境的影响。
4. 参考文献
[1] 单片机原理及应用，张洪润，孙悦等著.清华大学出版社.2008
[2] 系统建模与仿真，张晓华主编. 清华大学出版社.2006
[3] 步进电机应用技术，坂本正文著.科学出版社.2010
5. 工作计划
（1）2022.2.25—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；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
