氧气浓度阈值和温度阈值设置成功后，在液晶显示模块上显示所设置的参数值，需要操作人员进行再一次确认，防止报警器由于参数设置不准确而误动作，在参数确认后报警器可以正常运行，温度检测模块和氧气浓度检测模块以及人体感应模块不停的检测车的环境情况，若车内检测的温度超过温度阈值或者氧气浓度低于氧气浓度阈值并且车内有人，则蜂鸣器进行声音提醒，车主有可能距离太远或者车内的小孩没有足够的意识导致没有及时采取相应的措施例如打开车窗通风或者逃出车外等，报警器则会在I分钟后通过GPRS模块电话和短信通知车主紧急采取相应的措施。
[0036]图1是本实用新型设计方案，主要包括温度传感器、人体传感器、氧气传感器、电源模块、时钟模块、键盘模块、液晶显示模块、GPRS模块、蜂鸣器、存储模块、计算机采集系统，温度传感器用于检测车内的温度，分布在车内重要的部位；人体传感器用于检测车内是否有人；氧气传感器用于检测车内的氧气浓度，同样分布在车内的重要部位；电源模块用于提供报警器所需的电源；时钟模块不仅可以记录数据和出现这个数据的时间，还可以记录某些具有特殊意义的数据点；液晶显示模块用于显示时间、关键部位的温度以及氧气浓度等；GPRS模块是实现报警器和车主之间发短信打电话进行报警功能；蜂鸣器用于发出警告以及报警等类似的声音；存储模块主要用于数据的实时存储包括时间、温度、氧气浓度、电话号码等信息。
[0037]图2是本实用新型的系统流程图，首先是系统初始化，然后设置电话号码，不成功则蜂鸣器报警，成功以后设置温度和氧气浓度阈值，然后判断是否在合理的范围，不在则提示需要重新输入，如果是在合理范围则需要对设置的参数进行确认，然后启动传感器进行检测，如果温度超过阈值或者氧气浓度低于阈值并且车内有人则蜂鸣器报警，时钟模块开始及时，如果任然没有采取必要的措施降低温度和氧气浓度，在I分钟后则会短信电话通知车主。
[0038]图3是本实用新型的单片机模块电路图，单片机模块采用ATmegal6单片机，其有32个可编程的I/O 口，处理速度快、功耗低，具有很高的性价比。
[0039]图4是本实用新型的存储器电路。电路中的74LS373是带三态缓冲输出的8D锁存器，EPROM 2732的容量是4KX 8位，2732采用单一 5V供电，最大静态工作电流为100mA，维持电流为35mA。存储电路即使在食堂突然断电的时候，数据也不会突然丢失。其输出端口P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P20、P21、P22、P23 分别与单片机 ATmegal6 的 P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P20、P21、P22、P23 端口相连。
[0040]超声波发送电路采用⑶4069对发动信号进行整形放大并经换能器输出，超声波接收电路采用集成电路CX20106A，这是一款红外线检波接收的专用芯片，常用于电视机红外遥控接收器。温度传感器采用DS18B20数字式温度传感器，使用中不需要任何外部器件，可以进行多点温度测量，支持多点组网功能。氧气浓度传感器采用A02型传感器，适用于汽车行业。蜂鸣器采用无源蜂鸣器，液晶显示模块采用OLED显示屏，键盘输入采用TM1638，只需要三根线就可与单片机相连接，占用的单片机I/O 口资源少，硬件连接简单。GPRS模块采用SHCOM公司生产的snooo模块，该模块低功耗、体积小、可靠性高，并且内置tcp/ip协议，内部集成了完整的射频电路和GSM基带处理器，提供了通用的AT控制命令，提供2个串口、一个S頂卡接口、通用的I/O接口等。
[0041]图5是本实用新型的电压转换电路，由于SHOOO模块的工作电压是3.4-4.5V，与主模块的5V的工作电压不同，为此设计了一个电压转换模块，以达到系统正常工作的基本要求。本电路使用的主模块是MICREL公司的MIC29302，输出电压为4V，最大输出电流可达3A，EN为使能脚，讲电位拉高，ADJ为反馈引脚，反馈电压为1.24V，当芯片开始工作后，电容C16, C17开始充电，当充电至4V时，通过R19和R23分压，达到反馈电平1.24V，停止电容充电，当电压跌落后，电容继续充电，使电压稳定在4V输出。D18为电源指示灯，限流电阻R25使指示灯工作在安全的电流范围。
【主权项】
1.基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，包括温度传感器、人体传感器、氧气传感器，其特征在于，所述温度传感器、人体传感器、氧气传感器均连接单片机模块，所述单片机模块分别连接时钟模块、键盘模块、存储模块、蜂鸣器、GPRS模块、液晶显示模块；该报警器还包括电源模块，所述电源模块分别连接温度传感器、人体传感器、氧气传感器、单片机模块、时钟模块、键盘模块、存储模块、蜂鸣器、GPRS模块、液晶显示模块，为这些模块提供电源； 所述人体传感器用于检测车内是否有人；所述氧气传感器用于检测车内的氧气浓度；所述时钟模块用于记录数据和数据出现的时间；所述液晶显示模块用于显示时间、温度、氧气浓度；所述GPRS模块用于报警器和车主之间发短信、打电话进行报警；所述蜂鸣器用于发出报警声音；所述存储模块用于数据的实时存储。2.根据权利要求1所述基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，其特征在于，所述人体传感器由超声波发送电路、超声波接收电路、控制电路以及信号输出电路组成；由单片机模块发送超声波信号给超声波发送电路，进行信号放大并由超声波换能器向空间传送，同时单片机模块开始计时，当超声波接收电路接受到超声波信号，先放大并检波输出信号给单片机模块，单片机模块发现电平则停止计时。3.根据权利要求1所述基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，其特征在于，所述存储模块包括EPR0M2732、存储器电路，所述存储器电路包括74LS373锁存器，74LS373 锁存器连接 EPR0M2732。4.根据权利要求1所述基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，其特征在于，所述温度传感器为DS18B20数字式温度传感器。5.根据权利要求1所述基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，其特征在于，所述氧气传感器为A02型氧气浓度传感器。6.根据权利要求1所述基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，其特征在于，所述单片机模块为ATmegal6单片机。7.根据权利要求1所述基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，其特征在于，所述液晶显示模块为OLED显示屏。8.根据权利要求1所述基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，其特征在于，所述键盘模块包括TM1638芯片。9.根据权利要求1所述基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，其特征在于，所述GPRS模块连接电压转换电路。10.根据权利要求1或9所述基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，其特征在于，所述GPRS模块为S頂300模块。
【专利摘要】基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，包括温度传感器、人体传感器、氧气传感器，所述温度传感器、人体传感器、氧气传感器均连接单片机模块，所述单片机模块分别连接时钟模块、键盘模块、存储模块、蜂鸣器、GPRS模块、液晶显示模块。本实用新型一种基于超声波测距原理防止汽车内人窒息的报警器，该报警器利用超声波本身具有频率高、声波长、绕声响小的优势，采用时间差测距法，根据检测到的汽车内的温度和氧气浓度有效的提示车主，防止意外再次发生。
【IPC分类】G08B21/02, G01D21/02
【公开号】CN205068701
【申请号】CN201520864449
【发明人】卢雅欢, 樊新启
【申请人】三峡大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月3日