一种救生USB钥匙链控制系统的制作方法

本实用新型主要涉及生活领域，更具体地说，涉及一种救生USB钥匙链控制系统。

背景技术：

钥匙是人们随身携带的必要物品，人常常会将钥匙放在一个钥匙链上，但是，有时在外游玩的时候钥匙会落入水中，由于地心引力的原因，一旦钥匙落入水中将会沉入水底，不方便寻找而导致丢失，因此，提供一种能够自动救生的钥匙链是非常有意义的，并将U盘与钥匙链相结合，给当下的人们带来方便。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种救生USB钥匙链控制系统，将钥匙链与U盘相结合，并且使其具有落水自动浮起的功能，并点亮照明灯，在夜晚方便确认位置，并且通过无线通信模块向用户发送救生信号。

为解决上述技术问题，本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统包括主控制器、USB接口、供电模块、存储模块、水感应模块、触发模块、气囊、照明灯、报警模块、无线通信模块、智能终端，将钥匙链与U盘相结合，并且使其具有落水自动浮起的功能，并点亮照明灯，在夜晚方便确认位置，并且通过无线通信模块向用户发送救生信号。

其中，所述USB接口连接着主控制器；所述存储模块连接着主控制器；所述水感应模块的输出端连接着主控制器的输入端；所述主控制器的输出端连接着触发模块的输入端；所述主控制器的输出端连接着照明灯的输入端；所述主控制器的输出端连接着报警模块的输入端；所述供电模块的输出端连接着主控制器的输入端；所述智能终端通过无线通信模块连接着主控制器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统所述主控制器采用ATmega64单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统所述USB接口采用CH375芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统所述温控模块采用半导体制冷片。

控制效果：本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统，，将钥匙链与U盘相结合，并且使其具有落水自动浮起的功能，并点亮照明灯，在夜晚方便确认位置，并且通过无线通信模块向用户发送救生信号。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的主控制器的电路图。

图3为本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的触发模块、气囊的电路图。

图4为本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的USB接口的电路图。

图5为本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的存储模块的电路图。

图6为本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的水感应模块的电路图。

图7为本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的照明灯的电路图。

图8为本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的报警模块的电路图。

图9为本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的无线通信模块的电路图。

图10为本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的供电模块的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，本实施方式所述一种救生USB钥匙链控制系统包括主控制器、USB接口、供电模块、存储模块、水感应模块、触发模块、气囊、照明灯、报警模块、无线通信模块、智能终端，将钥匙链与U盘相结合，并且使其具有落水自动浮起的功能，并点亮照明灯，在夜晚方便确认位置，并且通过无线通信模块向用户发送救生信号。

其中，所述USB接口连接着主控制器，USB接口采用CH375芯片，USB接口的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、A0、RD、WR、CS、INT端分别与主控制器的PF0、PF1、PF2、PF3、PF4、PF5、PF6、PF7、PA0、PA1、PA2、PA3、PA4引脚相连接。

所述存储模块连接着主控制器，存储模块采用K9F1208存储芯片，K9F1208存储芯片为Flash存储芯片，主控制器通过读取R/B引脚来判断Flash读写是否完成，如果正在读写，那么R/B引脚就为低电平表示正忙，如果读写完成，R/B引脚电平变高，处于READY(准备)状态，等待下次操作。ALE和CLE这两个信号均为上升沿有效。WP引脚为写保护，用来保护当电源由于切换等造成不稳定的情况下丢失数据的情况，IO0至IO7用于实现数据传输，IO0、IO1、IO2、IO3、IO4、IO5、IO6、IO7引脚分别与主控制器的PB0、PB1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7相连接，R/B、RE、CE、CLE、ALE、WE、WP引脚分别与主控制器的PC7、PC6、PC5、PC4、PC3、PC2、PC1引脚相连接。

所述水感应模块的输出端连接着主控制器的输入端，水感应模块的OUT_H端与主控制器的PA5引脚相连接，水感应模块采用电极型水传感器，放置在USB钥匙链的外侧，电极浸水后，阻值发生变化，从而导致电压发生变化，通过电压比较器，得到外部状态电平，并传送给主控制器进行处理。

所述主控制器的输出端连接着触发模块的输入端，触发模块的OUT1端与主控制器的PA7引脚相连接，触发模块采用电磁式继电器，由于继电器会产生较明显的干扰，故在继电器周围加抗干扰电路的同时与光电耦合器配合使用，使得主控制器与触发模块的触发电路光电隔离。当USB钥匙链落入水中时，主控制器的PA7引脚向触发模块发送高电平信号，从而使继电器线圈得电，继电器的常开触点闭合，接入气囊，气囊打开，在水中产生浮力，使USB钥匙链浮到水面上。

所述触发模块的输出端连接着气囊的输入端，触发模块采用电磁式继电器，由于继电器会产生较明显的干扰，故在继电器周围加抗干扰电路的同时与光电耦合器配合使用，使得主控制器与触发模块的触发电路光电隔离，当USB钥匙链落入水中时，主控制器的PA7引脚向触发模块发送高电平信号，从而使继电器线圈得电，继电器的常开触点闭合，接入气囊，气囊打开，在水中产生浮力，使USB钥匙链浮到水面上。

所述主控制器的输出端连接着照明灯的输入端，照明灯采用XTE型号LED，白光LED的基本特性是通过白光LED的电流量与发光量呈线性正比关系，因此，严格控制LED正向电流对于获得所需的发光量而言即为重要。Q1的基极LED1端与主控制器的PC0引脚相连接，D1为齐纳二极管，作为恒压源加在Q2的栅基极上，由于基极偏压稳定，集电极电流也随着稳定，可以保证电流和亮度稳定。

所述主控制器的输出端连接着报警模块的输入端，报警模块采用蜂鸣器，由于蜂鸣器是直流电压驱动器件，只需要给蜂鸣器供上额定的电压就能驱动蜂鸣器发声，蜂鸣器的工作电流比较大，因此主控制器通过NPN三极管将电流放大来驱动蜂鸣器发声，主控制器的PA6引脚与报警模块的LS1端相连接，通过一个电阻R18接到NPN三极管Q9的基极，电阻R18为限流电阻，防止流过NPN三极管Q9基极电流过大损坏三极管，电阻R17有两个作用，第一个作用是R17相当于NPN三极管Q9基极的下拉电阻，如果LS1输入端悬空，则由于R17的存在能够使NPN三极管Q9保持在可靠的关断状态，第二个作用是R17可提升高电平的门槛电压；C17为电源滤波电容，用于滤除电源高频杂波；电容C18可以在有强干扰环境下，有效的滤除干扰信号，避免蜂鸣器变音和意外发声；主控制器的PA6引脚向报警模块的LS1端发送高电平时，NPN三极管Q9导通，蜂鸣器进行发声提醒。

所述供电模块的输出端连接着主控制器的输入端，供电模块采用CR2016型号的3V纽扣电池进行供电，3V电压输入升压模块AH805的3引脚，升压模块AH805输出+5V电压，供电模块为系统提供+5V电压，通过VCC端给系统供电。

所述智能终端通过无线通信模块连接着主控制器，无线通信模块采用MC55模块，MC55模块除了具有CSM模块原有的功能外还支持分组业务功能，内嵌了TCP/IP协议，可以直接与Internet互通；它的数据输入、输出接口实际上是一个串行异步收发器，符合RS232接口标准，且有固定的参数，8位数据位和1位停止位，无校验位，它与主控制器协同工作，共同完成数据的远程传输；智能终端通过无线通信模块接收主控制器传送的数据信息，主控制器的PD5引脚与无线通信模块的IGT端相连接，用于启动MC55模块；主控制器的PE0、PE1引脚分别与无线通信模块的RXD0、TXD0端相连接，进行数据的输入输出；主控制器的PD4引脚与无线通信模块的RINGO端相连接，作为数据传输的中断信号。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述主控制器采用ATmega64单片机。所述ATmega64单片机元器件是ATMEL公司的高密度非易失性内存技术生产的，片内ISP Flash存储器可以通过SPI、通信编程器或引导程序多次编程。引导程序可以使用任何接口来下载应用程序到Flash存储器。所述ATmega64单片机为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器。其数据吞吐率高达1MIPS/MHz，故可以减缓系统的功耗和处理速度之间的矛盾。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述USB接口采用CH375芯片。所述CH375芯片是一种通用的USB总线接口芯片，支持USB-HOST方式和USB-DEVICE/SLAVE方式，CH375具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机等控制器的系统总线上。CH375芯片内部集成了PLL倍频器、主从USB接口SIE、数据缓冲区、被动并行接口，异步串行接口、命令解释器、控制传输的协议处理器、通用的固件程序等。PLL倍频器用于将外部输入的12MHz时钟倍频到48MHz，作为USB接口SIE时钟；主从USB接口用于完成物理的USB数据接收和发送，数据缓冲区用于缓冲USB接口SIE收发的数据；被动并行接口与异步串行接口用于与外部单片机交换数据；命令解释器用于分析并执行外部单片机提交的各种命令；控制传输的协议处理器用于自动处理常用的控制传输的多个阶段，简化外部固件编程；通用的固件程序则实现了USB的相关协议。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述无线通信模块采用MC55模块。所述MC55模块是西门子带有GSM/GPRS全套语音和数据功能的先进无线模块。其超小的体积----所有功能都集中在一块集成的芯片内(仅50x 33x 7.2mm)；最简便的开发----内嵌TCP/IP协议栈，使用户可以最大程度的缩短GPRS产品的研发周期。MC55是可以配置的，使得外部输入、输出接口提供的外部控制应用更有效，从而令MC55产品更适合M2M解决方案。

本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统的工作原理为：本实用新型一种救生USB钥匙链控制系统，供电模块采用纽扣电池对救生USB钥匙链进行供电，存储模块用于存储相关的传输数据信息，当救生USB钥匙链落入水中，水感应模块中的电极型水传感器浸入水中，电阻发生改变，从而改变电压，通过电压比较器传送给主控制器，主控制器将电压变化信号进行处理后生成相应的控制指令，传送给触发模块，触发模块中的继电器线圈得电，常开触点闭合，使气囊所在电路导通，气囊打开，产生浮力，使救生USB钥匙链浮在水面上，同时，主控制器控制照明灯发光，驱动报警模块发声报警，便于在夜间确定钥匙链的位置，当救生USB钥匙链落入水中，主控制器将落水信号通过无线通信模块发送给用户的智能终端，帮助用户及时发现钥匙落水。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。