U11A, UlIB, Ul 1C)的跟隨器，這樣就克服了傳感器(1、2、)接收過(guò)來(lái)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力有限，同時(shí)受噪聲信號(hào)的干擾，波形不理想的缺點(diǎn)。
[0025]所述單片機(jī)控制電路(5)如圖3所示，選取低廉的STM32R)51K8U6單片機(jī)控制芯片(U12)。復(fù)位電路由10Nf (C32)的電容1K (R56)電阻組成，復(fù)位信號(hào)從電容(C32)和1K(R56)的連接處取出，連接控制芯片(U12)的第4管腳。晶振電路采用石英晶體(Yl)與兩20pF的電容(C33、C34)連接，晶振信號(hào)從石英晶體(Yl)的兩端取出，接入控制芯片的第2和第3引腳。在電源VCC和GND直接串接一個(gè)10nF的電容(C36)。單片機(jī)控制電路(5)主要功能是接收來(lái)自溫度傳感器(1)，氧氣傳感器(2)和二氧化碳傳感器(3)的轉(zhuǎn)換信號(hào)，同時(shí)按照設(shè)定的邏輯來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路(6)來(lái)控制汽車空調(diào)電路的通斷。系統(tǒng)對(duì)CPU的要求是:接收來(lái)自傳感器的轉(zhuǎn)換信號(hào)，同時(shí)按照一定的邏輯來(lái)完成驅(qū)動(dòng)繼電器，從而控制空調(diào)電路的通斷。由于系統(tǒng)對(duì)處理速度要求不高，處理的數(shù)據(jù)量也很小，同時(shí)對(duì)I/o 口的需求量不多等因素，系統(tǒng)采取了低廉的常用的STM32R)51K8U6就能滿足系統(tǒng)的全部要求。外圍晶振電路:晶振采用8MHz，外接20pF電容，將電容和石英晶體接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。圖7為系統(tǒng)的工作流程圖，系統(tǒng)首先檢測(cè)來(lái)自溫度傳感器，氧氣傳感器和二氧化碳傳感器的信號(hào)，然后判斷三路信號(hào)是否正常，如果信號(hào)處于正常狀態(tài)，則斷開(kāi)繼電器供電，并繼續(xù)檢測(cè)三路的傳感器的信號(hào)，如果不正常，則驅(qū)動(dòng)繼電器，啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，起到安全啟動(dòng)保護(hù)作用。
[0026]所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路(6)如圖4，控制信號(hào)從控制芯片(U12)的第22引腳取出，連接一個(gè)IK電阻(R56)，再連接到三極管9013(Q1)的基極，三極管(Ql)的集電極連接繼電器(8)，三極管(Ql)的發(fā)射極接地。在繼電器(8)上并接一個(gè)二極管(D1)，起到續(xù)流的作用。繼電器(8)的串接在汽車空調(diào)系統(tǒng)的啟動(dòng)回路上。
[0027]所述的電源電路(7)如圖5，選取芯片 PTN78060WAH(UlA)和 LM1117MPX-3.3(U2)。汽車電池的12V電壓輸入端并入2.2uF電容(C4)，然后連接芯片PTN78060WAH(UlA)的第2引腳，在芯片PTN78060WAH(UlA)第I和第3引腳間串接一個(gè)二極管IN4007 (Vl)，輸出引腳6并接1uF (C10)，10Uf (C5)，0.1Uf (Cll)，然后輸出+5V電壓。為了得到+3.3V的系統(tǒng)電壓，采用常用的LM1117MPX-3.3 (U2)。在上述的+5V電壓接入芯片PTN78060WAH (U2)的第3引腳，輸出引腳4，2連接后并接1uF (C2)，100Uf(C3)，0.1Uf(Cl)，然后輸出+3.3V電壓。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防止車內(nèi)缺氧與中暑的實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:包括三個(gè)分別安裝在汽車內(nèi)部的溫度傳感器(I)、氧氣傳感器(2)和二氧化碳傳感器(3)，分別監(jiān)測(cè)汽車內(nèi)的溫度、氧氣含量和二氧化碳含量，三路的傳感器(1、2、3)連接一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(4)，信號(hào)裝換電路(4)連接一個(gè)單片機(jī)控制電路(5)，單片機(jī)控制電路(5)連接一個(gè)繼電器驅(qū)動(dòng)電路；所述的傳感器(1、2、3)輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(4)，然后進(jìn)入單片機(jī)控制電路(5)，單片機(jī)控制電路(5)根據(jù)設(shè)定的邏輯來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路(6)，來(lái)控制汽車內(nèi)部空調(diào)電路的通斷；一個(gè)電源電路(7)為系統(tǒng)的各個(gè)電路供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止車內(nèi)缺氧與中暑的實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的溫度傳感器(I)采用絕緣薄膜型NTC熱敏電阻器，工作電壓DC5V，使用環(huán)境-30-125°C，輸出電壓1-5V，允許偏差±0.5% ;該溫度傳感器可靠性高、一致性好，被廣泛應(yīng)用于溫度測(cè)試、溫度控制及溫度補(bǔ)償場(chǎng)合；所述的氧氣傳感器(2)規(guī)格型號(hào)是KY-2BD5V，工作電壓是DC5V,使用環(huán)境溫度:-10~50°C，輸出電壓1-5V，最小測(cè)氧量是0.02% ;該氧氣傳感器具有以下特性:精密5V輸出量程，精確的溫度補(bǔ)償；所述的二氧化碳傳感器(3)采用M1501紅外氣傳感器，工作電壓是DC5V，模擬輸出電壓0.5-2.5V，輸出分別率為0.5mV，響應(yīng)時(shí)間小于60s ;該二氧化碳傳感器具有良好精度和穩(wěn)定性，而且使用和維護(hù)都很方便。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止車內(nèi)缺氧與中暑的實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(4)的結(jié)構(gòu):所述溫度傳感器(1)、氧氣傳感器(2)和二氧化碳傳感器(3)分別各串聯(lián)了一個(gè)1K電阻(R50，R51，R52)，然后分別連接三個(gè)運(yùn)放0PA2340的引腳6、引腳9和引腳13，該運(yùn)放0PA2340的引腳6、引腳9和引腳13分別與引腳7、引腳8和引腳14直接連接，在輸出引腳7，引腳8和引腳14處分別串接一個(gè)由IK電阻(R53，R54，R55)和0.1uF電容(C29，C30，C31)組成的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，然后分別得到轉(zhuǎn)換的輸出信號(hào)；采用具有3個(gè)口的插槽(P3、P4、P5 )作為接口接收來(lái)自三個(gè)傳感器(1、2、3 )的信號(hào)，每個(gè)插槽(P3、P4、P5 )的三個(gè)口分別為電源正端、傳感器信號(hào)和電源地接口 ；傳感器信號(hào)傳輸線路上串聯(lián)了一個(gè)1K電阻(R50，R51，R52)，同時(shí)使用運(yùn)放0PA2340 (U11A, U11B, U11C)的跟隨器，這樣就克服了傳感器(1、2、3)接收過(guò)來(lái)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力有限，同時(shí)受噪聲信號(hào)的干擾，波形不理想的缺點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止車內(nèi)缺氧與中暑的實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的單片機(jī)控制電路(5)結(jié)構(gòu):系統(tǒng)選取低廉的STM32R)51K8U6單片機(jī)控制芯片(U12)，復(fù)位電路由10Nf (C32)的電容和1K (R56)電阻組成，復(fù)位信號(hào)從電容(C32)和1K (R56)的連接處取出，連接控制芯片(U12)的第4管腳；晶振電路采用石英晶體(Yl)與兩個(gè)20pF的電容(C33、C34)連接，晶振信號(hào)從石英晶體(Yl)的兩端取出，接入控制芯片(U12)的第2和第3引腳；在電源VCC與接地之間GND直接串接一個(gè)10nF的電容(C36);單片機(jī)控制芯片(Ul2 )主要功能是接收來(lái)自溫度傳感器(I)，氧氣傳感器(3 )和二氧化碳傳感器(3 )的轉(zhuǎn)換信號(hào)，同時(shí)按照設(shè)定的邏輯來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器來(lái)控制汽車空調(diào)電路的通斷；系統(tǒng)對(duì)CPU的要求是:接收來(lái)自溫度傳感器，氧氣傳感器和二氧化碳的轉(zhuǎn)換信號(hào)，同時(shí)按照一定的邏輯來(lái)完成驅(qū)動(dòng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路(6)，從而控制汽車空調(diào)電路的通斷；由于系統(tǒng)對(duì)處理速度要求不高，處理的數(shù)據(jù)量也很小，同時(shí)對(duì)I/O 口的需求量不多等因素，系統(tǒng)采取了低廉的常用的STM32F051K8U6就能滿足系統(tǒng)的全部要求；外圍晶振電路:石英晶體(Yl)采用8MHz，外接20pF電容，將電容和石英晶體接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防止車內(nèi)缺氧與中暑的實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路(6)的結(jié)構(gòu):控制信號(hào)從控制芯片(U12)的第22引腳取出，連接一個(gè)IK電阻(R56)，再連接到一個(gè)三極管9013 (Ql)的基極，三極管(Ql)的集電極連接一個(gè)繼電器(8)，三極管(Ql)的發(fā)射極接地；在繼電器(8)上并接一個(gè)二極管(D1)，起到續(xù)流的作用；繼電器(8)的串接在汽車空調(diào)系統(tǒng)的啟動(dòng)回路上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防止車內(nèi)缺氧與中暑的實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源電路(7)的結(jié)構(gòu):選用PTN78060WAH芯片(UlA)和LM1117MPX-3.3芯片(U2)，汽車電池的12V電壓輸入端并入一個(gè)2.2uF電容(C4)，然后連接芯片PTN78060WAH(UlA)的第2引腳，在芯片PTN78060WAH(UlA)第I和第3引腳間串接一個(gè)二極管IN4007 (Vl)，輸出引腳6并接1uF (C1), 10Uf (C5)，0.1Uf (Cll)，然后輸出+5V電壓;為了得到+3.3V的系統(tǒng)電壓，采用常用的LM1117MPX-3.3芯片(U2)，在上述的+5V電壓接入芯片PTN78060WAH(U2)的第3引腳，輸出引腳4，2連接后并接1uF (C2)，100Uf(C3)，0.1Uf(Cl)，然后輸出+3.3V電壓。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防止車內(nèi)缺氧與中暑的實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，包括三個(gè)分別安裝在汽車內(nèi)部的溫度傳感器、氧氣傳感器和二氧化碳傳感器，分別檢測(cè)汽車內(nèi)的溫度、氧氣含量和二氧化碳含量。三路的傳感器信號(hào)連接一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接一個(gè)單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路連接繼電器驅(qū)動(dòng)電路；三路傳感器的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，然后進(jìn)入單片機(jī)控制電路，單片機(jī)控制電路根據(jù)設(shè)定的邏輯來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路，控制汽車空調(diào)電路的通斷；一個(gè)電源電路為系統(tǒng)的各個(gè)電路供電。本發(fā)明能夠作為防止車內(nèi)缺氧與中暑的實(shí)時(shí)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)，為每個(gè)汽車的提供了防缺氧和中暑的實(shí)時(shí)檢測(cè)和安全保護(hù)。
【IPC分類】B60R21/01, B60R16/023, B60R16/037
【公開(kāi)號(hào)】CN104999975
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510257125
【發(fā)明人】王建國(guó), 沈跳, 趙京輝, 汪加龍, 馬世偉, 費(fèi)敏銳
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日