一种车内温度与气体检测报警器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种车内温度与气体检测报警器，包括数据处理单元以及与其电性相连的用于测量车内温度的温度采集单元、用于测量车内氧气浓度的氧浓度采集单元、用于报警发出求救信号的报警显示单元、用于切换不同工作状态的开关单元。本实用新型体积小、操作简单、性能稳定，适用于学校校车、有儿童和老人的家庭用车使用。
【专利说明】
一种车内温度与气体检测报警器
技术领域
[0001]本实用新型涉及车辆人性化设计领域，特别是一种车内温度与气体检测报警器。
【背景技术】
[0002]随着汽车的普及，乘车人员的安全事故增多，尤其是弱势人群受到伤害的风险更大。近些年，儿童、老人长时间滞留车内，危及生命健康的例子屡见不鲜。一方面，在夏季，汽车在驻车状态下，车内温度过高，长时间滞留车内会导致人脱水、中暑;在冬季，在车内温度过低，人长期留在车内会导致冻伤、受寒;另一方面，长时间密闭环境会导致车内缺氧。这些情况，对于缺乏判别能力、行动不便的弱势群体，是十分危险的。
[0003]如在学校校车、有儿童和老人的家庭用车中，都需要这些方面的安全保护，而市面上缺乏此类保护装置。所以，设计一种能检测车内温度和氧气浓度，能在高温、低温情况及车内缺氧情况自动报警，提醒他人施救的装置是十分有意义的。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的是提供车内温度与气体检测报警器，能在高温、低温情况及车内缺氧情况自动报警。
[0005]本实用新型采用以下方案实现:一种车内温度与气体检测报警器，具体包括数据处理单元以及与其电性相连的用于测量车内温度的温度采集单元、用于测量车内氧气浓度的氧浓度采集单元、用于报警发出求救信号的报警显示单元、用于切换不同工作状态的开关单元。
[0006]进一步地，所述数据处理单元包括AT89C51单片机最小系统。
[0007]进一步地，所述温度采集单元包括一个数字温度传感器DS18B20。
[0008]进一步地，所述氧浓度采集单元包括一氧化锆式氧浓度传感器。
[0009]进一步地，所述报警显示单元包括LED灯组电路、蜂鸣器电路，及LM016L显示器电路，所述LED灯组电路、蜂鸣器电路，及LM016L显示器电路分别与所述数据处理单元电性相连。
[0010]较佳的，所述LED灯组电路包括至少三种颜色的LED灯，分别用以表示高温、低温以及缺氧状态。
[0011]进一步地，所述开关单元包括一个光敏电阻、两个NPN三极管及两个按钮开关，所述开关单元与所述温度采集单元、氧浓度采集单元内的传感器的电源接口 VCC相连。
[0012]本实用新型将温度传感器、氧浓度传感器和单片机结合使用，通过对温度、氧浓度的分析来判断车内环境是否正常，更有利于保护车内人员健康；同时通过单片机进行数据处理，通过蜂鸣器报警，通过液晶屏显示，并通过LED灯点亮，既可以提醒车外人员施救，显示求救信号和车主基本信息，还可以通过LED颜色判断车内非正常状况的原因，具备检测、报警和辅助维护的多重功能。另外本实用新型产品在能满足设计要求条件下选用市面最常用元件，并采用自动采集自动处理方式，减少人工操作按键，具有制造成本低、操作简便、体积小等优点。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的原理框图。
[0014]图2为本实用新型的温度采集单元电路图。
[0015]图3为本实用新型的氧浓度采集单元模拟电路图。
[0016]图4为本实用新型的报警显示单元LED灯组、蜂鸣器电路图。
[0017]图5为本实用新型的报警显示单元LM016L显示器电路图。
[0018]图6为本实用新型的开关单元电路图。
[0019]图7为本实用新型的总电路布置图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
[0021]如图1所示，本实施例提供了一种车内温度与气体检测报警器，具体包括数据处理单元以及与其电性相连的用于测量车内温度的温度采集单元、用于测量车内氧气浓度的氧浓度采集单元、用于报警发出求救信号的报警显示单元、用于切换不同工作状态的开关单
J L ο
[0022]在本实施例中，所述数据处理单元包括AT89C51单片机最小系统。
[0023]在本实施例中，所述温度采集单元包括一个数字温度传感器DS18B20。
[0024]在本实施例中，所述氧浓度采集单元包括一氧化锆式氧浓度传感器。
[0025]在本实施例中，所述报警显示单元包括LED灯组电路、蜂鸣器电路，及LM016L显示器电路，所述LED灯组电路、蜂鸣器电路，及LM016L显示器电路分别与所述数据处理单元电性相连。
[0026]较佳的，在本实施例中，所述LED灯组电路包括至少三种颜色的LED灯，分别用以表示高温、低温以及缺氧状态。
[0027]在本实施例中，所述开关单元包括一个光敏电阻、两个NPN三极管及两个按钮开关，所述开关单元与所述温度采集单元、氧浓度采集单元内的传感器的电源接口 VCC相连。
[0028]如图2所示，在本实施例中，所述温度采集单元包括:数字温度传感器DSl8B20;在单片机对DS18B20进行初始化后，单片机发送指令，令传感器进行温度转换，单片机会读取转换结果，此过程不断循环往复，实现对温度的持续检测。
[0029]如图3所示，在本实施例中，所述氧浓度采集单元包括:氧化锆式氧浓度传感器;利用滑动变阻器、三极管BF337和运算放大器LM358来模拟氧浓度采集单元，当氧浓度大于设定浓度值，滑动变阻器的有效部分阻值较大，故基区电压较小，三极管截止，放大器2、3 口都为高电平，输出低电平；当氧浓度低于设定值时，滑动变阻器的有效部分阻值较小，基区电压较高，使三极管导通，运算放大器+端为低电平，而-端为高电平，故输出高电平。
[0030]如图4以及图5所示，在本实施例中，图4为LED灯组、蜂鸣器电路图，图5为LM016L显示器电路图。所述报警显示单元包括:LED灯组电路、蜂鸣器电路、和LMO16L显示器电路;LED灯组电路与蜂鸣器电路采用共阴极接法，LED灯与阻值200欧的电阻串联，三个LED灯并联，当单片机判断温度超过设定值，则发送指令，P0.1引脚输出高电平，红色LED灯亮；同理，判断温度较低时，P0.2引脚输出高电平，蓝色LED灯亮;判断氧浓度低时，P0.3引脚输出高电平，黄色LED灯亮。
[0031]所述蜂鸣器电路由蜂鸣器、阻值为3K电阻和三极管BF337组成；当单片机判断发生危险，将使P0.0输出高电平，基区电压变高，使三极管导通，蜂鸣器发出声响，在上述三种危险情况下，蜂鸣器都会发出声响，以提醒车外人员。
[0032 ] 所述LMO16L显示器电路由显示器LMO16L和上拉电阻组成;单片机只能识别高电平和低电平两种状态，上拉电阻能将处于O?5V间的不确定电平，上拉至5V高电平，而AT89C51单片机的PO无自带的上拉电阻，故在外接显示屏时应并联一上拉电阻，使系统工作正常，RW为读写信号线，使用过程中，我们将RW始终置0，进行写操作，当判断发生危险时，显示器显示求救信息，提示车外人员施救。
[0033]如图6所示，在本实施例中，所述开关单元由两个手动开关A1、A2和一个光敏开关组成;Al开关为总开关，控制系统开闭，当A2闭合时，光敏开关不起作用，系统完全由Al开关控制，Al闭合，监测报警系统全天使用，当无儿童老人在车内时，需人工手动关闭；当A2闭合时，光敏开关起作用，白天光线较强，光敏电阻阻值低，三极管Q4截止，而使Q3导通，传感器能正常供电使用；当夜晚时，光线较暗，光敏电阻阻值升高，三极管Q4导通，而使Q3截止，不供电。这可以实现在不用手动关闭的条件下，夜间自动关闭，防止夜晚扰民。
[0034]具体的，图7为本实用新型的总电路布置图。
[0035]值得一提的是，本实用新型保护的是硬件结构，至于设计通信软体不要求保护。以上仅为本实用新型实施例中一个较佳的实施方案。但是，本实用新型并不限于上述实施方案，凡按本实用新型方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种车内温度与气体检测报警器，其特征在于:包括数据处理单元以及与其电性相连的用于测量车内温度的温度采集单元、用于测量车内氧气浓度的氧浓度采集单元、用于报警发出求救信号的报警显示单元、用于切换不同工作状态的开关单元。2.根据权利要求1所述的一种车内温度与气体检测报警器，其特征在于:所述数据处理单元包括AT89C51单片机最小系统。3.根据权利要求1所述的一种车内温度与气体检测报警器，其特征在于:所述温度采集单元包括一个数字温度传感器DS18B20。4.根据权利要求1所述的一种车内温度与气体检测报警器，其特征在于:所述氧浓度采集单元包括一氧化错式氧浓度传感器。5.根据权利要求1所述的一种车内温度与气体检测报警器，其特征在于:所述报警显示单元包括LED灯组电路、蜂鸣器电路，及LMO16L显示器电路，所述LED灯组电路、蜂鸣器电路，及LM016L显示器电路分别与所述数据处理单元电性相连。6.根据权利要求5所述的一种车内温度与气体检测报警器，其特征在于:所述LED灯组电路包括至少三种颜色的LED灯，分别用以表示高温、低温以及缺氧状态。7.根据权利要求1所述的一种车内温度与气体检测报警器，其特征在于:所述开关单元包括一个光敏电阻、两个NPN三极管及两个按钮开关，所述开关单元与所述温度采集单元、氧浓度采集单元内的传感器的电源接口 VCC相连。
【文档编号】G08B21/02GK205428131SQ201620184390
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】任志英, 王禅同
【申请人】福州大学