专利名称：一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车内空气质量监控技术领域，尤其是涉及一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置。
背景技术：
汽车行驶在路上，多数时候都是不会打开车窗的，这样车厢就犹如一个密封的空间，而人置身车里，便是空气质量最直接的作用者。没有开窗 的驾驶室内没有由风带来的大的空气的流动，所以当人呼出二氧化碳时，比空气重且吸热好的二氧化碳会留在驾驶室内，导致温度逐渐升高，使氧气浓度逐渐降低。当空气中氧气浓度过低时，人就会出现头痛、头晕等不适感，这不仅给乘客带来健康问题，尤其是会对驾驶员造成影响，容易使司机驾车时出现头晕、困倦、咳嗽的现象，致使司机感到压抑烦躁、注意力无法集中等，影响安全行驶。虽然目前也有一些关于空气质量检测的设备，但是由于其测量精度低，以及成本高等原因而没有被广泛应用。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其结构简单，设计合理，接线方便，成本低廉，检测灵敏度高、精度高，实时性好，实用性强，能够提高人们驾乘舒适性、安全性，降低交通事故发生率，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于包括微处理器模块、与微处理器模块相接的数据存储器和为各用电单元供电的电源模块，所述微处理器模块的输入端接有用于对氧气浓度进行实时采集的氧气浓度采集单元，所述微处理器模块的输出端接有用于实时显示氧气浓度的数码管显示电路模块和用于在氧气浓度过低时发出报警信号的蜂鸣器报警电路模块，所述氧气浓度采集单元由依次连接的氧化锆氧传感器、I/V转换电路模块、电压放大电路模块和A/D转换电路模块组成。上述的一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于所述微处理器模块为单片机ATmegal6且所述A/D转换电路模块集成在所述单片机ATmegal6内部。上述的一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于所述数据存储器为Flash存储器。上述的一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于所述电源模块为电池或与汽车电瓶相接的电压转换电路模块。上述的一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于所述数码管显示电路模块为八位七段数码管动态显示电路。上述的一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于所述蜂鸣器报警电路模块由芯片IR2304、场效应管IRL3803、肖特基二极管IN5819、压电式蜂鸣器LSI、电容Cl和电阻R2构成，所述芯片IR2304的引脚I与单片机ATmegal6的PBO端口相接，所述芯片IR2304的引脚5通过电阻R2与场效应管IRL3803的栅极相接，所述芯片IR2304的引脚6通过电容Cl与肖特基二极管IN5819的负极相接，所述芯片IR2304的引脚8与肖特基二极管IN5819的负极相接，所述场效应管IRL3803的漏极与所述压电式蜂鸣器LSl的负极相接，所述芯片IR2304的引脚3、肖特基二极管IN5819的正极和压电式蜂鸣器LSl的正极均与所述电源模块的输出端VCC相接，所述芯片IR2304的引脚2和引脚4以及场效应管IRL3803的源极均接地。 本实用新型与现有技术相比具有以下优点I、本实用新型电路结构简单，设计合理，接线方便，成本低廉。2、本实用新型采用氧化锆氧传感器检测驾驶室内氧气浓度信号，且采用单片机ATmegaie为微处理器模块，对数据进行分析处理，检测灵敏度高、精度高，数据处理速度快，实时性好，能够将驾驶室内氧气浓度信号实时地显示在数码管显示电路模块上。3、本实用新型的功能完备，驾驶员不仅可以通过观看显示在数码管显示电路模块上氧气浓度信号随时获知驾驶室内的氧气浓度，还能在氧气浓度过低时，听到蜂鸣器报警电路模块发出的报警信号，及时采取相应通风措施。4、本实用新型能避免驾驶室内氧气浓度过低时，驾驶员出现头痛、头晕、咳嗽等不适感，影响行车安全，能够使驾驶员一直在一个舒适的环境中驾驶，有助于驾驶员的身体健康。5、本实用新型的实用性强，能够提高人们驾乘舒适性、安全性，降低交通事故发生率，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，接线方便，成本低廉，检测灵敏度高、精度高，实时性好，实用性强，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图I为本实用新型的电路原理框图。图2为本实用新型蜂鸣器报警电路模块的电路原理图。附图标记说明I 一微处理器模块； 2—数据存储器； 3—电源模块；4-氧气浓度采集单元；4-1-氧化锆氧传感器；4-2— I/V转换电路模块；4_3—电压放大电路模块；4-4-A/D转换电路模块；5_数码管显示电路模块；6—蜂鸣器报警电路模块。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型包括微处理器模块I、与微处理器模块I相接的数据存储器2和为各用电单元供电的电源模块3，所述微处理器模块I的输入端接有用于对氧气浓度进行实时采集的氧气浓度采集单元4，所述微处理器模块I的输出端接有用于实时显示氧气浓度的数码管显示电路模块5和用于在氧气浓度过低时发出报警信号的蜂鸣器报警电路模块6，所述氧气浓度采集单元4由依次连接的氧化锆氧传感器4-1、I/V转换电路模块
4-2、电压放大电路模块4-3和A/D转换电路模块4-4组成。本实施例中，所述微处理器模块I为单片机ATmegaie且所述A/D转换电路模块
4-4集成在所述单片机ATmegal6内部,单片机ATmegal6是高性能、低功耗的8为微处理器，采用了先进的RISC结构，512字节的EEPROM可擦写10000次，内部集成有四通道PWM和8路10位ADC。所述数据存储器2为Flash存储器。所述电源模块3为电池或与汽车电瓶相接的电压转换电路模块。所述数码管显示电路模块5为八位七段数码管动态显示电路。结合图2，本实施例中，所述蜂鸣器报警电路模块6由芯片IR2304、场效应管IRL3803、肖特基二极管IN5819、压电式蜂鸣器LSI、电容Cl和电阻R2构成，所述芯片·IR2304的引脚I与单片机ATmegal6的PBO端口相接，所述芯片IR2304的引脚5通过电阻R2与场效应管IRL3803的栅极相接，所述芯片IR2304的引脚6通过电容Cl与肖特基二极管IN5819的负极相接，所述芯片IR2304的引脚8与肖特基二极管IN5819的负极相接，所述场效应管IRL3803的漏极与所述压电式蜂鸣器LSl的负极相接，所述芯片IR2304的引脚
3、肖特基二极管IN5819的正极和压电式蜂鸣器LSl的正极均与所述电源模块3的输出端VCC相接，所述芯片IR2304的引脚2和引脚4以及场效应管IRL3803的源极均接地。本实用新型的工作原理及工作过程是电源模块3给各用电单元供电后，氧化锆氧传感器4-1开始检测汽车驾驶室内的氧气浓度，并将检测到的氧气浓度信息以电流的形式输出，然后经I/V转换电路模块4-2将电流信号转换成电压信号，由于该电压信号太弱，微处理器模块I检测不到，故将电压信号再经电压放大电路模块4-3进行放大、并经A/D转换电路模块4-4将放大后的电压模拟信号转换成数字信号，然后，微处理器模块I对该数字信号进行分析处理，得到驾驶室内的氧气浓度，并将该氧气浓度输出给数码管显示电路模块5进行实时显示，同时，微处理器模块I将驾驶室内的实时氧气浓度与预先设定并存储在数据存储器2中的最低氧气浓度相比较，若驾驶室内的氧气浓度超过了所设定的最低氧气浓度，微处理器模块I就控制蜂鸣器报警电路模块6发出报警信号，提醒驾驶员采取相应通风措施，例如打开窗户进行通风。这样就能避免驾驶室内氧气浓度过低时，驾驶员出现头痛、头晕等不适感，影响行车安全。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于包括微处理器模块(I)、与微处理器模块(I)相接的数据存储器(2 )和为各用电单元供电的电源模块(3 )，所述微处理器模块(I)的输入端接有用于对氧气浓度进行实时采集的氧气浓度采集单元(4)，所述微处理器模块(I)的输出端接有用于实时显示氧气浓度的数码管显示电路模块(5 )和用于在氧气浓度过低时发出报警信号的蜂鸣器报警电路模块(6)，所述氧气浓度采集单元(4)由依次连接的氧化锆氧传感器(4-1)、I/V转换电路模块(4-2)、电压放大电路模块(4-3)和A/D转换电路模块(4-4)组成。
2.按照权利要求I所述的一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于所述微处理器模块(I)为单片机ATmegaie且所述A/D转换电路模块(4_4)集成在所述单片机ATmegal6 内部。
3.按照权利要求I所述的一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于所述数据存储器(2)为Flash存储器。
4.按照权利要求I所述的一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于所述电源模块(3)为电池或与汽车电瓶相接的电压转换电路模块。
5.按照权利要求I所述的一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于所述数码管显示电路模块(5)为八位七段数码管动态显示电路。
6.按照权利要求2所述的一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，其特征在于所述蜂鸣器报警电路模块(6)由芯片IR2304、场效应管IRL3803、肖特基二极管IN5819、压电式蜂鸣器LSI、电容Cl和电阻R2构成，所述芯片IR2304的引脚I与单片机ATmegal6的PBO端口相接，所述芯片IR2304的引脚5通过电阻R2与场效应管IRL3803的栅极相接，所述芯片IR2304的引脚6通过电容Cl与肖特基二极管IN5819的负极相接，所述芯片IR2304的引脚8与肖特基二极管IN5819的负极相接，所述场效应管IRL3803的漏极与所述压电式蜂鸣器LSl的负极相接，所述芯片IR2304的引脚3、肖特基二极管IN5819的正极和压电式蜂鸣器LSl的正极均与所述电源模块(3)的输出端VCC相接，所述芯片IR2304的引脚2和引脚4以及场效应管IRL3803的源极均接地。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车驾驶室内氧气浓度监测装置，包括微处理器模块、与微处理器模块相接的数据存储器和为各用电单元供电的电源模块，微处理器模块的输入端接有用于对氧气浓度进行实时采集的氧气浓度采集单元，微处理器模块的输出端接有用于实时显示氧气浓度的数码管显示电路模块和用于在氧气浓度过低时发出报警信号的蜂鸣器报警电路模块，氧气浓度采集单元由依次连接的氧化锆氧传感器、I/V转换电路模块、电压放大电路模块和A/D转换电路模块组成。本实用新型结构简单，设计合理，接线方便，成本低廉，检测灵敏度高、精度高，实时性好，实用性强，能够提高人们驾乘舒适性、安全性，降低交通事故发生率，使用效果好，便于推广使用。
文档编号G01N27/00GK202794087SQ201220505600
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者房宏威, 席加豪, 张忍, 吕光辉, 时付伟 申请人:长安大学