专利名称：具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动电话，特别是涉及一种能够对气体中酒精或者一氧化碳等有毒气体的浓度进行检测并且报警的移动电话。
背景技术：
目前，因为人们酒后驾车、上岗造成的意外事故给居民和社会造成了巨大的损失。有关统计数字表明，仅2003年上半年因酒后驾车造成的交通事故全国有5666起，造成1944人死亡，事故死亡率为每起0.34人，每3起就造成1人死亡，大大高于每起0.15人的平均事故死亡率。
同样，煤气中毒死亡事故也给居民和社会造成了巨大的损失。有关数据显示，近年来，北京市煤气中毒死亡事故频繁发生，特别是在2002-2003年的冬季取暖期间，煤气中毒死亡事故急剧上升。据统计，在此期间共发生煤气中毒事故63起，死亡99人，同比事故起数上升57％，死亡人数上升90％。
上述问题在很大程度上是由于缺乏一种能随身携带，并能随时随地使用的检测装置，使得人们无法得知自己及身边的酒精和煤气等有毒气体的浓度及危险状况所致。所述的有毒气体包括可燃性有毒气体和不可燃性有毒气体，其中可燃性有毒气体包括液化气、天燃气、煤气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精等；不可燃性有毒气体包括硫化氢、氨气、一氧化碳、二氧化硫、烟雾等。然而，目前的酒精或一氧化碳等有毒气体的检测设备一般都是不便于随身携带的专用设备，它们不能满足人们随时随地使用的要求。而目前已广泛普及，可随身携带，并可随时随地使用的移动电话却无此功能。同时，迄今为止也尚无其它类型的便携式的酒精或一氧化碳等有毒气体检测装置出现。
另一方面，就酒精或者一氧化碳等有毒气体检测用的气体传感器来说，其种类较多。按所用气敏材料及气敏特性不同，可分为半导体式、固体电解质式、电化学式、接触燃烧式、高分子式等。目前，气体传感器向低功耗、多功能、集成化方向发展，这就使得将气体传感器嵌入到一般手持设备(如移动电话)成为可能。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，而提供一种能随身携带，以便于随时了解使用者自己及身边的酒精和煤气等有毒气体的浓度状况，并及时采取有效措施摆脱和避免危险，减少携带者的生命财产损失的具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话。
为达到上述目的，本发明提供一种具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，它是在移动电话的内部主电路上连接有一个用于酒精或有毒气体检测的气体检测电路。
本发明亦可在移动电话上配有一个用于酒精或有毒气体检测的外置式气体检测装置，该气体检测装置由带插头的壳体和装在壳体内的气体检测电路构成，使用时将壳体插头插入移动电话的通信接口。
气体检测电路由气敏传感器、模数转换器及气体检测控制器串接而成，气体检测电路通过气体检测控制器与移动电话中央处理器连接，其上设有通信接口。
气体检测控制器为单片机，其输入端与模数转换器连接，其输出端通过其通信接口与移动电话中央处理器连接。
气敏传感器包括酒精传感器和有毒气体传感器，它们连接于模数转换器的输入端。
气体检测电路单独设置于电路板上，电路板则装在移动电话内靠下部。气体检测电路也可与移动电话的内部主电路设置为一体。
酒精或有毒气体检测由移动电话的键盘控制，量化的检测数据显示在移动电话的LCD屏幕上。
外置式气体检测装置可由置于壳体内的电池供电，或由移动电话电池供电。
本发明的气体检测电路进行酒精或有毒气体检测的软件控制流程如下a、用户通过移动电话键盘发出检测指令；b、移动电话中央处理器接受到用户发出的启动检测的指令后，将启动检测的指令传递到气体检测控制器，同时在LCD屏幕上显示检测启动信息；c、气体检测控制器接收到移动电话发送的启动检测的指令后，向模数转换器发送启动转换指令，并循环检测模数转换器是否转换结束，如果其转换结束，就读取转换后的数据，并对其进行补偿、校正处理，将处理后的数据发送到移动电话中央处理器；d、移动电话中央处理器进入等待气体检测控制器发送检测结果信息，如果气体检测控制器完成检测，移动电话中央控制器根据接收到的检测结果，决定是否需要启动报警铃声，并将检测的结果显示在LCD屏幕上。
本发明的工作原理如图4所示，通过移动电话的键盘启动检测操作后，由移动电话的中央处理器向气体检测电路发出检测命令，气体检测电路的气体检测控制器启动检测过程。当气敏传感器接触到待检测气体的后，会将检测气体的浓度信息转变为电信号，通过信号放大电路将该电信号放大到模数转换器需要的输入范围，此时模数转换器将输入的模拟电信号转变为相应的数字信息，通过单片机对该数字信息进行处理、补偿后，将处理后的数据通过标准的通信接口I2C或者UART发送到移动电话中央处理器，然后该处理器将结果数据显示在液晶屏幕上，必要时通过铃声报警。备不方便随时随地使用的问题，使人们能随时了解自己及身边的酒精和煤气等有毒气体的浓度状况，并及时采取有效措施摆脱和避免危险，减少生命和财产损失。很显然，本发明可大幅减少由于酒精或有毒气体中毒而引发的事故。
图1是本发明结构示意图，其中图1A为外形示意图，图1B为内部结构示意图。
图2是本发明的电路框图。
图3是本发明的实施例1电路原理图。
图4是本发明的软件控制流程图，其中图4A是移动电话中央处理器软件控制流程图；图4B是本发明的气体检测电路软件控制流程图。
图5是本发明的实施例2结构示意图。
图6是本发明的实施例3电路原理图。
具体实施例方式
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
实施例1图1A、图1B示出了一个普通的移动电话，在图1A中，该移动电话10上设有液晶显示屏11和键盘12。在图1B中，该移动电话10的内部主电路20包括中央处理器21、基带电路22、射频电路23、液晶显示控制电路24、键盘控制电路25及铃声控制电路26，它们均为常规的移动电话电路。本发明的要点如图1B及图2所示，它是在移动电话10的内部主电路20上连接有一个用于酒精或有毒气体检测的气体检测电路30，其电路结构如图2、图3所示，该气体检测电路由气敏传感器31、模数转换器32及气体检测控制器33串接而成，其中气敏传感器31包括酒精传感器311和有毒气体传感器312，本例中酒精传感器311采用MQ-303A型酒精传感器，该传感器是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，对酒精具有高的灵敏度和快速的响应性，酒精传感器连接于模数转换器32的输入端2脚。本例中有毒气体传感器312为一氧化碳传感器，它采用MQ307A型CO气体传感器，这是一种SnO2半导体气体传感器，它在探测CO气体方面有很好的性能，该传感器连接于模数转换器32的输入端3脚。所述模数转换器32采用美国Microchip公司生产的MCP3202型模数转换器模块，它具有面积小，接口简单等特点。所述气体检测控制器33为单片机，它采用美国Microchip公司生产的PIC16C63型单片机，其上设有标准通讯接口34，该器件具有低功耗、IO接口类型丰富等特点，其输入端与模数转换器32输出端6～8脚连接，其输出端通过串行总线I2C或者UART与移动电话中央处理器21连接。
气体检测电路30可单独设置于电路板上，电路板则装在移动电话10内靠下部的任何可利用的位置上，较理想的，则是将气体检测电路30与移动电话10的内部主电路20设置为一体，以便减少其占用移动电话的内部空间。该气体检测电路由移动电话电池供电。
酒精或有毒气体的检测功能可由移动电话10的键盘12控制，由键盘输入检测指令，经气体检测电路处理后的量化的检测数据显示在移动电话的LCD屏幕上。
实现本发明的方法较为简单，只要在移动电话软件中加入简单的控制程序即可，参阅图4A、4B，该软件控制流程如下a、用户通过移动电话键盘发出检测指令；b、移动电话中央处理器接收到用户通过键盘发出的启动检测的指令后，通过通信接口将启动检测的指令传递到气体检测控制器，同时在LCD屏幕上显示检测启动信息；c、气体检测控制器接收到移动电话发送的启动检测的指令后，通过与模数转换器的接口电路向其发送启动转换指令，并循环检测模数转换器是否转换结束，如果其转换结束，就读取转换后的数据，并对其进行补偿、校正处理，将处理后的数据通过通信接口发送到移动电话中央处理器；d、移动电话中央处理器进入等待气体检测控制器发送检测结果信息，如果气体检测控制器完成检测，移动电话中央控制器根据接收到的检测结果，决定是否需要启动报警铃声，并将检测的结果显示在LCD屏幕上。
参阅图3，酒精传感器或一氧化碳传感器随着待检测气体的浓度不同，该传感器的元件电阻Rs的阻值会相应变化，通过外接负载电阻(R4和R8)与Rs组成的串连电路，将Rs阻值的变化转换为Rs上的电压变化。通过将Rs上的电压接入模数转换器32(U11)的模拟信号输入端，模数转换器将其转换为数字信号后，通过串行接口将数字信号发送到作为气体检测控制器的单片机PIC16C63(U3)上，再由单片机PIC16C63对该数字信息进行处理和补偿后，形成最终的结果数据，再通过串行总线I2C或者UART将数据发送到移动电话的中央处理器21，由该中央处理器将结果显示在液晶屏11上。必要的话可设置数据警界线，当检测的数据达到警界线时，可通过移动电话的铃声报警。
实施例2本例中举出外置式气体检测装置的实例。
如图5所示，在移动电话10上配有一个用于酒精或有毒气体检测的外置式气体检测装置40，其电路结构同实施例1，该气体检测电路设于电路板上，电路板则置于壳体41内，壳体前端设有与移动电话通信接口相应的标准插头，使用时将壳体插头插入移动电话的通信接口。外置式气体检测装置40可由置于壳体41内的电池供电，或由移动电话电池供电。通过将气体检测电路设计为移动电话的附件，即具有单独的电路板和外壳，利用移动电话已有的通信接口UART，将外置的气体检测电路同移动电话电路进行连接。
实施例3如图6所示，气体检测电路的基本结构同实施例1，不同点在于，将模数转换器32和气体检测控制器33集成为一体化模块35，并采用美国Microchip公司生产的单片机PIC16C73，这样可进一步简化电路。
很明显，本发明的气体检测电路并不限于上述实施例，各电路和器件可进行多种组合，并可采用不同的器件。
权利要求
1.一种具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征在于，在移动电话(10)的内部主电路(20)上连接有一个用于酒精或有毒气体检测的气体检测电路(30)。
2.一种具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征在于，在移动电话(10)上配有一个用于酒精或有毒气体检测的外置式气体检测装置(40)，该气体检测装置由带插头的壳体(41)和装在壳体内的气体检测电路(30)构成，使用时将壳体插头插入移动电话的通信接口。
3.根据权利要求1或2所述的具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征在于，所述气体检测电路(30)由气敏传感器(31)、模数转换器(32)及气体检测控制器(33)串接而成，气体检测电路通过气体检测控制器与移动电话中央处理器(21)连接，其上设有通信接口(34)。
4.根据权利要求3所述的具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征在于，气体检测控制器(33)为单片机，其输入端与模数转换器(32)连接，其输出端通过其通信接口与移动电话中央处理器(21)连接。
5.根据权利要求3所述的具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征在于，所述气敏传感器(31)包括酒精传感器和有毒气体传感器，它们连接于模数转换器(32)的输入端。
6.根据权利要求1所述的具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征在于，所述气体检测电路(30)单独设置于电路板上，电路板则装在移动电话(10)内靠下部。
7.根据权利要求1所述的具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征在于，所述气体检测电路(30)与移动电话(10)的内部主电路(20)设置为一体。
8.根据权利要求1所述的具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征在于，酒精或有毒气体检测由移动电话(10)的键盘控制，量化的检测数据显示在移动电话的LCD屏幕上。
9.根据权利要求2所述的具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征在于，所述外置式气体检测装置(40)可由置于壳体(41)内的电池供电，或由移动电话电池供电。
10.根据权利要求1或2所述的具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征在于，气体检测电路(30)进行酒精或有毒气体检测的软件控制流程如下a、用户通过移动电话键盘发出检测指令；b、移动电话中央处理器接受到用户发出的启动检测的指令后，将启动检测的指令传递到气体检测控制器，同时在LCD屏幕上显示检测启动信息；c、气体检测控制器接收到移动电话发送的启动检测的指令后，向模数转换器发送启动转换指令，并循环检测模数转换器是否转换结束，如果其转换结束，就读取转换后的数据，并对其进行补偿、校正处理，将处理后的数据发送到移动电话中央处理器；d、移动电话中央处理器进入等待气体检测控制器发送检测结果信息，如果气体检测控制器完成检测，移动电话中央控制器根据接收到的检测结果，决定是否需要启动报警铃声，并将检测的结果显示在LCD屏幕上。
全文摘要
一种具有酒精或有毒气体检测与报警功能的移动电话，其特征是在移动电话的内部主电路上连接有一个用于酒精或有毒气体检测的气体检测电路，或配有一个外置式气体检测装置。气体检测电路由气敏传感器、模数转换器及气体检测控制器串接而成，气体检测电路通过气体检测控制器与移动电话中央处理器连接，其上设有通信接口。本发明可使使用者随时了解自己及身边的酒精和煤气等有毒气体的浓度状况，并及时采取有效措施摆脱和避免危险，减少携带者的生命财产损失。
文档编号H04M11/04GK1556647SQ20041001511
公开日2004年12月22日 申请日期2004年1月7日 优先权日2004年1月7日
发明者周浩, 周 浩 申请人:周浩, 周 浩