游泳溺水智能报警器电路的制作方法

本发明涉及一种游泳溺水智能报警器电路，主要用于检测游泳溺水与智能报警，属于安全监视技术领域。

背景技术：

根据中国卫生部发表的数据显示，中国每年有57000人溺水死亡，因此如何杜绝或防止此类不幸事故的发生值得我们思考。此外，大多数的泳池溺水意外事件事故都是在溺水之后5分钟内发生的。通常在意外落水之后，仅仅2分钟内就能丧失意识，4-6分钟内就能造成永久的脑损伤或死亡。因此在泳池环境中，检测到潜在的溺水事故并及时提醒泳池工作人员进行救援，十分必要。

为解决上述问题本发明提供了一种游泳溺水智能报警器电路。

技术实现要素：

本发明提供了一种游泳溺水智能报警器电路，包括溺水检测传感器、声光报警器及app报警软件。溺水检测传感器包括三端稳压器u4、电池bat1、红外发射管、红外接收管、数字电位器u1、第一mcu、433mhz无线模块u3、第一天线ant1、限流电阻r1、限流电阻r2、指示灯led1；声光报警器包括三端稳压器u8、电池bat2、蜂鸣器sp1、第二mcu、433mhz无线模块u6、wifi无线模块u7、电位器rw1、分压电阻r4、第一驱动电阻r3、第二驱动电阻r5、限流电阻r6—r25、指示灯led2—led21、第一三极管t1、第二三极管t2、第二天线ant2、第三天线ant3；

所述的溺水检测传感器的第一mcu的pa0脚与红外接收管的负极、数字电位器u1的rw及rl连接，第一mcu的pa5脚与数字电位器u1的inc脚连接，第一mcu的pa6脚与数字电位器u1的up/down脚连接，第一mcu的pa7脚与数字电位器u1的cs脚连接，第一mcu的pa2脚与433mhz无线模块u3的rx脚连接，第一mcu的pa3脚与433mhz无线模块u3的tx脚连接，限流电阻r2一端与第一mcu的pa4脚连接，另一端与指示灯led1的正极连接，数字电位器u1的rh脚接vcc1；限流电阻r1的一端接vcc1、另一端连接红外发射管的正极，三端稳压器u4的in脚与电池bat1的正极连接、out脚与vcc1连接、gnd脚接地，电池bat1的负极接地，红外发射管的负极接地，红外接收管的正极接地，指示灯led1的负极接地，mcu、数字电位器u1、433mhz无线模块u3的gnd脚接地；433mhz无线模块u3的功率放大输出引脚接第一天线ant1；

所述的声光报警器的第二mcu的pa2脚与433mhz无线模块u6的rx脚连接，第二mcu的pa3脚与433mhz无线模块u6的tx脚连接，第二mcu的pa14脚与wifi无线模块u7的rx脚连接，第二mcu的pa15脚与wifi无线模块u7的tx脚连接，第二mcu的pa0脚接第一驱动电阻r3的一端，第二mcu的pa1脚接第二驱动电阻r5的一端，第二mcu的pa4脚与分压电阻r4的一端、电位器rw1的一端连接，分压电阻r4的另一端连接vcc2，第一驱动电阻r3的另一端与三极管t1的基极连接，第二驱动电阻r5另一端与三极管t2的基极连接，指示灯led2—led21的负极与三极管t1的集电极连接；限流电阻r6—r25一端连接vcc2、另一端依次与指示灯led2—led21的正极连接，蜂鸣器sp1的一端连接vcc2、另一端与三极管t2的集电极连接；三端稳压器u8的in脚与电池bat2的正极连接、out脚与vcc2连接、gnd脚接地，电池bat2的负极接地，三极管t1、t2的发射极接地，电位器rw1另一端接地；所述的第二mcu、433mhz无线模块u6、wifi无线模块u7的gnd脚接地433mhz无线模块u6的功率放大输出引脚接第二天线ant2，wifi无线模块u7的功率放大输出引脚接第三天线ant3。

所述的溺水检测传感器采用红外对管实现，利用光在空气中传播与在水中传播的变化来区分是否溺水。

所述的溺水检测传感器装在泳帽顶部，声光报警器放在游泳池或野外开放水域的岸边。

所述的溺水检测传感器采用数字电位器动态调节红外接收管上的电平，并通过信号处理算法实现最佳输出信噪比。

所述的溺水检测传感器与声光报警器之间通过433mhz无线通信，声光报警器与app报警软件之间通过wifi无线通信。

所述的第一mcu、第二mcu的型号为stm32f030c8t6。

所述的数字电位器u1的型号为x9312。

所述的溺水检测传感器在溺水状态下发出“bad”无线信号，否则发出“ok”无线信号。当声光报警器连续未接收到“ok”信号并超过设定时间时，声光报警器发出报警信号，同时通过wifi向app发送求救信号。溺水时间设定通过声光报警器上的电位器rw1调节。

本发明的有益效果：采用红外对管实现溺水检测，电路结构简单有效，声光报警器在连续一段时间信号丢失后也能发出警报。

附图说明

图1是本发明的溺水检测传感器电路图，图2是本发明的声光报警器电路图。

具体实施方式

如图1所示，本发明游泳溺水智能报警器电路的溺水检测传感器包括包括三端稳压器u4(ncp1117-3.3v)、电池bat1(3.6v锂电池/600mah)、红外发射管、红外接收管、数字电位器u1(x9312)、mcu(stm32f030c8t6)、433mhz无线模块u3、天线ant1、限流电阻r1(200ω)、限流电阻r2(1kω)、指示灯led1。

如图2所示，本发明游泳溺水智能报警器电路的声光报警器包括三端稳压器u8(ncp1117-3.3v)、电池bat2(3.6v锂电池/1000mah)、蜂鸣器sp1、433mhz无线模块u6、mcu(stm32f030c8t6)、wifi无线模块u7、电位器rw1(10kω)、分压电阻r4(10kω)、第一驱动电阻r3(500ω)、第二驱动电阻r5(1kω)、限流电阻r6—r25(1kω)、指示灯led2—led21、第一三极管t1(s8050)、第二三极管t2(s8050)。

溺水检测传感器的第一mcu的pa0脚与红外接收管的负极、数字电位器u1的rw及rl连接，第一mcu的pa5脚与数字电位器u1的inc脚连接，第一mcu的pa6脚与数字电位器u1的up/down脚连接，第一mcu的pa7脚与数字电位器u1的cs脚连接，第一mcu的pa2脚与433mhz无线模块u3的rx脚连接，第一mcu的pa3脚与433mhz无线模块u3的tx脚连接，限流电阻r2一端与第一mcu的pa4脚连接，另一端与指示灯led1的正极连接，数字电位器u1的rh脚接vcc1；限流电阻r1的一端接vcc1、另一端连接红外发射管的正极，三端稳压器u4的in脚与电池bat1的正极连接、out脚与vcc1连接、gnd脚接地，电池bat1的负极接地，红外发射管的负极接地，红外接收管的正极接地，指示灯led1的负极接地，mcu、数字电位器u1、433mhz无线模块u3的gnd脚接地；

声光报警器的第二mcu的pa2脚与433mhz无线模块u6的rx脚连接，第二mcu的pa3脚与433mhz无线模块u6的tx脚连接，第二mcu的pa14脚与wifi无线模块u7的rx脚连接，第二mcu的pa15脚与wifi无线模块u7的tx脚连接，第二mcu的pa0脚接第一驱动电阻r3的一端，第二mcu的pa1脚接第二驱动电阻r5的一端，第二mcu的pa4脚与分压电阻r4的一端、电位器rw1的一端连接，分压电阻r4的另一端连接vcc2，第一驱动电阻r3的另一端与三极管t1的基极连接，第二驱动电阻r5另一端与三极管t2的基极连接，指示灯led2—led21的负极与三极管t1的集电极连接；限流电阻r6—r25一端连接vcc2、另一端依次与指示灯led2—led21的正极连接，蜂鸣器sp1的一端连接vcc2、另一端与三极管t2的集电极连接；三端稳压器u8的in脚与电池bat2的正极连接、out脚与vcc2连接、gnd脚接地，电池bat2的负极接地，三极管t1、t2的发射极接地，电位器rw1另一端接地；所述的第二mcu、433mhz无线模块u6、wifi无线模块u7的gnd脚接地。

本发明通过第一mcu的pa0脚读取红外接收管上的模拟电平来判断是否溺水；通过第一mcu的pa5、pa6、pa7脚调节数字电位器的电阻，即调节红外接收管上的电压范围，使得红外接收管上输出信号的信噪比达到最佳；检测到溺水后，第一mcu的pa4脚置高电平，使得led1点亮，同时第一mcu通过pa2、pa3脚向433mhz无线模块u3发送“bad”信号，433mhz无线模块u3将信号通过天线ant1发往声光报警器；未检测到溺水时第一mcu通过pa2、pa3脚向433mhz无线模块u3发送“ok”信号；第二mcu通过pa2、pa3脚接收来自433mhz无线模块u6的信号，也即来自溺水检测传感器的信号；声光报警器在连续的一段时间内没有收到“ok”信号后，将第二mcu的pa0、pa1脚置高，使得led2—led21点亮，同时蜂鸣器sp1发出声响；检测到溺水后，第二mcu的pa14、pa15向wifi无线模块u7发送报警信号，信号经由wifi无线传输到手机报警app上；通过电位器rw1可以调节第二mcu的pa4脚上的模拟电压，第二mcu根据pa4脚上的模拟电压设定溺水时间；三端稳压器u4和u8分别为溺水检测传感器及声光报警器提供稳定的3.3v工作电源。从上分析可看出，溺水检测传感器通过数字信号处理算法实现红外接收管上的电平动态调节，可以有效提高传感器识别的准确率；声光报警器在连续接收到“bad”信号或信号丢失下都发出警报提高了系统的安全性。