| 专利名称： | 一种采用Cortex-M3处理器的车载CO报警器 | ||
| 专利名称(英文)： | Using Cortex-M3 a vehicle-mounted processor CO alarm | ||
| 专利号： | CN201620217075.X | 申请时间： | 20160321 |
| 公开号： | CN205387108U | 公开时间： | 20160720 |
| 申请人： | 吉林农业科技学院 | ||
| 申请地址： | 132101 吉林省吉林市经济技术开发区翰林路77号 | ||
| 发明人： | 马明涛; 谢艳新; 熊卫卫 | ||
| 分类号： | B60R11/06; B60Q9/00; B60K28/00; G08B25/10 | 主分类号： | B60R11/06 |
| 代理机构： | 大庆知文知识产权代理有限公司 23115 | 代理人： | 李建华 |
| 摘要： | 一种采用Cortex?M3处理器的车载CO报警器。主要目的在于提供一种可对车内一氧化碳浓度以及其它有毒有害物质进行检测的报警装置。其特征在于：报警器底板上固定有转动轴，转动轴外固定有转盘；转盘中空，沿转盘的外立面开有若干间隔分布的传感器嵌入孔和定位孔，转盘的中央开有凹槽，槽内固定有两块带上部插接口的接线端子排；在转盘的空腔内固定有与气体传感器相配合的气体浓度转换电路，气体浓度转换电路的输出节点对应连接在接线端子排的下部接线端子上；还包括一个报警器主体，报警器主体内部固定有单片机、WIFI芯片、继电器以及报警指示灯，WIFI芯片为ESP8266芯片，单片机采用STC15W408AS型芯片，继电器为中间继电器。 | ||
| 摘要(英文)： | Cortex a the? M3 CO alarm device for vehicle of the processor. Mainly aims to provide a concentration of carbon monoxide in the vehicle and to other toxic harmful substances detected alarm device. Characterized in that for a rotating shaft which is fixed on the bottom, the turntable is fixed outside the rotating shaft; a hollow rotary, pass along the rotary disc is provided with a plurality of spacing distribution of the sensor is embedded into the hole and the positioning hole, the center of the turntable is provided with a groove, there are two block belt is fixed in the connection terminal row wiring of the interface; the turntable is fixed in the cavity of the gas sensor which is matched with a gas concentration conversion circuit, the output of the gas concentration conversion circuit corresponding to the nodes connected with the connection terminal row on the lower connecting terminals; the main body also includes an alarm, alarm device main body is fixed with a single-chip, chip WIFI, relay and alarm indicator, ESP8266 WIFI chip to chip, the single-chip processor adopts STC15W408AS-type chip, relay is an intermediate relay. | ||
1.一种采用Cortex-M3处理器的车载CO报警器，包括一块可安装在汽车驾驶室内部顶 棚上的报警器底板（9），报警器底板（9）的四角上开有螺纹孔（5），其特征在于：报警器底板 （9）上固定有一根转动轴（6），转动轴（6）外固定有一个转盘（8），转盘（8）的轴孔与转动轴 （6）之间嵌套有轴承，以实现转盘（8）可沿转动轴（6）自由转动；转盘（8）由绝缘材料制成，内 部中空，沿转盘的外立面开有若干间隔分布的传感器嵌入孔（2）和定位孔（1），转盘（8）的中 央开有凹槽，槽内固定有两块带上部插接口的接线端子排（7）；在转盘（8）的空腔内固定有 一个与气体传感器相配合的采用嵌入式Cortex-M3STM32ARM处理器芯片的气体浓度转换 电路，所述气体浓度转换电路的输出节点对应连接在所述接线端子排（7）的下部接线端子 上，所述气体传感器为MQ-7型CO传感器；在报警器底板（9）上，固定有定位销（3）和卡扣（4）， 定位销（3）通过弹簧连接在卡扣（4）内，定位销（3）的挡块卡在卡扣（4）的豁口中，定位销（3） 的头部恰可插入定位孔（1）中； 所述报警器还包括一个报警器主体（13），报警器主体（13）为空心圆台状，其底部固定 有两个可与接线端子排（7）配合插接的插线板（16），报警器主体（13）的顶部固定有透明灯 罩（14）和湿度传感器探头（15）；报警器主体（13）内部固定有单片机、WIFI芯片、继电器以及 报警指示灯，所述WIFI芯片为ESP8266芯片，所述单片机采用STC15W408AS型芯片，所述继电 器为中间继电器；所述WIFI芯片的数据输入、输出端分别连接至所述单片机的P3.0端口和 P3.1端口，之间通过满足WIFI协议约定的通信信号传递数据，经由所述单片机的控制信号 输出端输出的信号经过三极管放大后作为控制信号输入至所述继电器的控制信号输入端 口；由所述继电器内部开关触点引出的控制信号线分别连接至所述插线板（16）的输出端子 上，以实现向汽车的控制回路输出油路切断信号；湿度传感器探头（15）的采样信号输出端 连接至所述单片机的湿度信号输入端；插线板（16）上的若干接线端子分别引出连接线至所 述单片机的对应信号输入输出端；所述单片机的P1.0、P1.1和P3.7端口分别引出发光二极 管驱动信号线，以实现对发光二极管的驱动，所述发光二极管位于透明灯罩（14）的下方。
2.根据权利要求1所述的一种采用Cortex-M3处理器的车载CO报警器，其特征在于： 所述报警器还包括一个可变探头支架（11），可变探头支架（11）采用可伸缩的结构，在 可变探头支架（11）上开有导引槽（12），槽内滑动连接有探头固定座（10），探头固定座（10） 的传感器连接端是一个带有内螺纹的空心圆筒。
1.一种采用Cortex-M3处理器的车载CO报警器，包括一块可安装在汽车驾驶室内部顶 棚上的报警器底板（9），报警器底板（9）的四角上开有螺纹孔（5），其特征在于：报警器底板 （9）上固定有一根转动轴（6），转动轴（6）外固定有一个转盘（8），转盘（8）的轴孔与转动轴 （6）之间嵌套有轴承，以实现转盘（8）可沿转动轴（6）自由转动；转盘（8）由绝缘材料制成，内 部中空，沿转盘的外立面开有若干间隔分布的传感器嵌入孔（2）和定位孔（1），转盘（8）的中 央开有凹槽，槽内固定有两块带上部插接口的接线端子排（7）；在转盘（8）的空腔内固定有 一个与气体传感器相配合的采用嵌入式Cortex-M3STM32ARM处理器芯片的气体浓度转换 电路，所述气体浓度转换电路的输出节点对应连接在所述接线端子排（7）的下部接线端子 上，所述气体传感器为MQ-7型CO传感器；在报警器底板（9）上，固定有定位销（3）和卡扣（4）， 定位销（3）通过弹簧连接在卡扣（4）内，定位销（3）的挡块卡在卡扣（4）的豁口中，定位销（3） 的头部恰可插入定位孔（1）中； 所述报警器还包括一个报警器主体（13），报警器主体（13）为空心圆台状，其底部固定 有两个可与接线端子排（7）配合插接的插线板（16），报警器主体（13）的顶部固定有透明灯 罩（14）和湿度传感器探头（15）；报警器主体（13）内部固定有单片机、WIFI芯片、继电器以及 报警指示灯，所述WIFI芯片为ESP8266芯片，所述单片机采用STC15W408AS型芯片，所述继电 器为中间继电器；所述WIFI芯片的数据输入、输出端分别连接至所述单片机的P3.0端口和 P3.1端口，之间通过满足WIFI协议约定的通信信号传递数据，经由所述单片机的控制信号 输出端输出的信号经过三极管放大后作为控制信号输入至所述继电器的控制信号输入端 口；由所述继电器内部开关触点引出的控制信号线分别连接至所述插线板（16）的输出端子 上，以实现向汽车的控制回路输出油路切断信号；湿度传感器探头（15）的采样信号输出端 连接至所述单片机的湿度信号输入端；插线板（16）上的若干接线端子分别引出连接线至所 述单片机的对应信号输入输出端；所述单片机的P1.0、P1.1和P3.7端口分别引出发光二极 管驱动信号线，以实现对发光二极管的驱动，所述发光二极管位于透明灯罩（14）的下方。
2.根据权利要求1所述的一种采用Cortex-M3处理器的车载CO报警器，其特征在于： 所述报警器还包括一个可变探头支架（11），可变探头支架（11）采用可伸缩的结构，在 可变探头支架（11）上开有导引槽（12），槽内滑动连接有探头固定座（10），探头固定座（10） 的传感器连接端是一个带有内螺纹的空心圆筒。
翻译：技术领域
本实用新型涉及一种车用报警装置。
背景技术
汽车由于车窗密闭，空气质量不好，尤其在冬季车内打暖风更易造成对车内人员 的身体健康造成损害问题。这些不必要的伤害都源于有害气体，主要是CO，在无色无味或在 浓度较小的气体环境下，很难被人所发现，但可能此时已经构成了安全隐患。
发明内容
为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供采用Cortex-M3处理器 的车载CO报警器，该种报警器可以安装在车内，结构简单，易于安装，如果发生车内气体超 标，会发出报警，当严重时，会直接切断汽车的油路，以保证车内人员的安全。
本实用新型的技术方案是：该种采用Cortex-M3处理器的车载CO报警器，包括一块 可安装在汽车驾驶室内部顶棚上的报警器底板，报警器底板的四角上开有螺纹孔，报警器 底板上固定有一根转动轴，转动轴固定有一个转盘，转盘的轴孔与转动轴之间嵌套有轴承， 以实现转盘可沿转动轴自由转动；转盘由绝缘材料制成，内部中空，沿转盘的外立面开有若 干间隔分布的传感器嵌入孔和定位孔，转盘的中央开有凹槽，槽内固定有两块带上部插接 口的接线端子排；在转盘的空腔内固定有一个与气体传感器相配合的采用嵌入式Cortex- M3STM32ARM处理器芯片的气体浓度转换电路，所述气体浓度转换电路的输出节点对应连 接在所述接线端子排的下部接线端子上，所述气体传感器为MQ-7型CO传感器；在报警器底 板上，固定有定位销和卡扣，定位销通过弹簧连接在卡扣内，定位销的挡块卡在卡扣的豁口 中，定位销的头部恰可插入定位孔中；
所述报警器还包括一个报警器主体，报警器主体为空心圆台状，其底部固定有两 个可与接线端子排配合插接的插线板，报警器主体的顶部固定有透明灯罩和湿度传感器探 头；报警器主体内部固定有单片机、WIFI芯片、继电器以及报警指示灯，所述WIFI芯片为 ESP8266芯片，所述单片机采用STC15W408AS型芯片，所述继电器为中间继电器；所述WIFI芯 片的数据输入、输出端分别连接至所述单片机的P3.0端口和P3.1端口，之间通过满足WIFI 协议约定的通信信号传递数据，经由所述单片机的控制信号输出端输出的信号经过三极管 放大后作为控制信号输入至所述继电器的控制信号输入端口；由所述继电器内部开关触点 引出的控制信号线分别连接至所述插线板的输出端子上，以实现向汽车的控制回路输出油 路切断信号；湿度传感器探头的采样信号输出端连接至所述单片机的湿度信号输入端；插 线板上的若干接线端子分别引出连接线至所述单片机的对应信号输入输出端；所述单片机 的P1.0、P1.1和P3.7端口分别引出发光二极管驱动信号线，以实现对发光二极管的驱动，所 述发光二极管位于透明灯罩的下方。
本实用新型具有如下有益效果：本种报警器能够实现对车内有害气体的检测。如 果有害气体超出正常的空气含量威胁到人身安全的时候，便会向车内人员给予灯光提醒。 当有害气体浓度超标达到危险程度时，报警器就会自动给继电器发出控制信号并切断汽车 的油路，同时利用报警器内的WIFI传输报警信号，利用周围的WIFI接收器向远程的监控者 发出提醒。提醒正在车内的人员进行相应的处理，避免安全事故的发生。
附图说明：
图1是本实用新型报警器底板以及其上附着物部分的结构示意图。
图2是本实用新型所述报警器主体的结构示意图。
图3是本实用新型所述报警器主体内的电子元件的电路连接图。
图4是本实用新型具体实施时，气体传感器的采样信号处理电路。图中的P1端子即 为向Cortex-M3STM32ARM处理器芯片输入的端子。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
由图1至图4所示，该种采用Cortex-M3处理器的车载CO报警器，包括一块可安装在 汽车驾驶室内部顶棚上的报警器底板9，报警器底板9的四角上开有螺纹孔5，其独特之处在 于：报警器底板9上固定有一根转动轴6，转动轴6外固定有一个转盘8，转盘8的轴孔与转动 轴6之间嵌套有轴承，以实现转盘8可沿转动轴6自由转动；转盘8由绝缘材料制成，内部中 空，沿转盘的外立面开有若干间隔分布的传感器嵌入孔2和定位孔1，转盘8的中央开有凹 槽，槽内固定有两块带上部插接口的接线端子排7；在转盘8的空腔内固定有一个与气体传 感器相配合的采用嵌入式Cortex-M3STM32ARM处理器芯片的气体浓度转换电路，所述气体 浓度转换电路的输出节点对应连接在所述接线端子排7的下部接线端子上，所述气体传感 器为MQ-7型CO传感器；在报警器底板9上，固定有定位销3和卡扣4，定位销3通过弹簧连接在 卡扣4内，定位销3的挡块卡在卡扣4的豁口中，定位销3的头部恰可插入定位孔1中。
所述报警器还包括一个报警器主体13，报警器主体13为空心圆台状，其底部固定 有两个可与接线端子排7配合插接的插线板16，报警器主体13的顶部固定有透明灯罩14和 湿度传感器探头15；报警器主体13内部固定有单片机、WIFI芯片、继电器以及报警指示灯， 所述WIFI芯片为ESP8266芯片，所述单片机采用STC15W408AS型芯片，所述继电器为中间继 电器；所述WIFI芯片的数据输入、输出端分别连接至所述单片机的P3.0端口和P3.1端口，之 间通过满足WIFI协议约定的通信信号传递数据，经由所述单片机的控制信号输出端输出的 信号经过三极管放大后作为控制信号输入至所述继电器的控制信号输入端口；由所述继电 器内部开关触点引出的控制信号线分别连接至所述插线板16的输出端子上，以实现向汽车 的控制回路输出油路切断信号；湿度传感器探头15的采样信号输出端连接至所述单片机的 湿度信号输入端；插线板16上的若干接线端子分别引出连接线至所述单片机的对应信号输 入输出端；所述单片机的P1.0、P1.1和P3.7端口分别引出发光二极管驱动信号线，以实现对 发光二极管的驱动，所述发光二极管位于透明灯罩14的下方。
本方案中，设置转盘的目的是让传感器的探头所处的位置可以变动，以避免传感 器因使用时间过长而不灵敏。设置了多个探头，可以作为备用的元件。采用MQ-7型CO气体传 感器，它的气敏材料，是用在清洁空气中电导率低的二氧化硫采用高低温循环检测方式低 温（1.5V加热）检测一氧化碳，传感器的电导率随空气中一氧化碳浓度增加而增大，得到电 导率变化后，转化为一氧化碳浓度相对应的输出信号。MQ-7传感器对一氧化碳的灵敏度高， 这种传感器可检测多种含一氧化碳的气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。图4是它 的采样信号处理电路。湿度传感器可以采用DHT11数字温湿度传感器，它是一款含有已校 准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技 术，确保产品具有高可靠性与卓越的长期稳定性。该传感器包括一个电阻式感湿元件和一 个NTC测温元件，并与一个高性能32位处理器相连接。
使用时，将报警器主体上的插线板插入接线端子排，实现报警器整个电路部分的 连通。由单片机对采集的数字信号进行处理和判断，运用一定的算法计算出待检测气体浓 度。当检测气体浓度低于设定报警阈值的时候，LED显示器仅仅显示测得的一氧化碳气体浓 度；当检测一氧化碳气体浓度超出设定报警阈值时便会向车内人员给予灯光提醒。当有害 气体浓度超标达到危险程度时，报警器就会自动给继电器发出控制信号并切断汽车的油 路，同时利用报警器内的WIFI传输报警信号，利用周围的WIFI接收器向远程的监控者发出 提醒。提醒正在车内的人员进行相应的处理，避免安全事故的发生。
此外，为了使本种报警器的适用度更高，所述报警器还包括一个可变探头支架11， 可变探头支架11采用可伸缩的结构，在可变探头支架11上开有导引槽12，槽内滑动连接有 探头固定座10，探头固定座10的传感器连接端是一个带有内螺纹的空心圆筒。
