CN104648325A - 一种基于红外感应的汽车门锁控制器 - Google Patents

一种基于红外感应的汽车门锁控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：包括微控制器、门边反馈模块、车门锁反馈模块、钥匙孔检测模块、车门锁控制模块、红外感应模块、直流稳压电源、报警模块和人机交互模块；门边反馈模块、车门锁反馈模块、钥匙孔检测模块、红外感应模块与微控制器相连；微控制器与车门锁控制模块、报警模块相连。本发明的好处是：通过采用红外感应模块来检测车内是否有人，当检测到车内无人且通过钥匙孔检测模块和门边反馈模块检测到汽车钥匙已经拔出、车门已经关上但车门锁没有锁上时，微控制器将通过车门锁控制模块实现自动锁门，可避免因车主疏忽忘记锁门或不法分子采用干扰手段使汽车车门无法锁上而造成车内财物被盗的事件发生。

Description

一种基于红外感应的汽车门锁控制器
技术领域
本发明涉及一种汽车自动电子门锁，尤其涉及一种基于红外感应的汽车门锁控制器。
背景技术
目前，汽车普遍采用遥控类防盗锁，其可通过无线通讯的方式远距离控制汽车进行上锁、解锁等操作，非常方便。但这种方式也存在相应的不足，如有时车主因疏忽忘记锁门，或者不法分子采用干扰手段干扰车主使用遥控器锁门而使车门无法锁上，车主对此毫无察觉，因而可能造成车内财物被盗甚至汽车被盗的事件发生，给车主带来重大经济损失。
中国专利文献名称为：汽车红外防盗报警装置，申请号为：93210535.1的发明专利公开了一种基于红外接收器的汽车防盗报警装置，它只是检测汽车中是否有人进入，而后将相关信息发送给司机。对于车主本人及其汽车的状态并没有进行检测和识别，同时也没有就汽车的相关状态与人进行交互设置。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、可靠性高、使用方便的基于红外感应的汽车门锁控制器。
本发明解决上述问题的技术方案是：
一种基于红外感应的汽车门锁控制器，包括微控制器1、门边反馈模块2、车门锁反馈模块3、钥匙孔检测模块4、车门锁控制模块5、红外感应模块6、直流稳压电源7、报警模块8和人机交互模块9；门边反馈模块2、车门锁反馈模块3、钥匙孔检测模块4、红外感应模块6与微控制器1相连；微控制器1与车门锁控制模块5、报警模块8相连。
优选的，人机交互模块9为触摸式液晶显示屏。
进一步优选的，触摸式液晶显示屏界面包括：触摸式液晶显示屏91、数据显示框92、增加键93、减少键94；确认键95和报警开关键96。
优选的，微控制器1为意法半导体的STM32F103ZET6为32位单片机。
优选的，一种基于红外感应的汽车门锁控制器还包括晶振电路10、系统时钟晶振电路11、启动电路12、后备区供电电路13、复位电路14。
进一步优选的，晶振电路10优选为RTC晶振电路。
优选的，所述红外感应模块6包括红外传感器61、红外处理芯片62以及外接接口63。
进一步优选的，红外处理芯片62为BISS0001为红外热释处理芯片。
优选的，直流稳压电源电路7包括开关71、第一级降压模块72、自恢复保险丝73、、第二级降压模块74；电源VCC经开关71接入第一级降压模块72，第一级降压模块72的输出通过自恢复保险丝73接到第二级降压模块74，第二级降压模块74输出。
上述方式防止了电压出现干扰而不能正常工作，使电源电路工作更加稳定、更加安全。
为了能够使用汽车蓄电池作为供电电源。
优选的，第一级降压模块72包括：第一级降压芯片721、第一电阻722、第二电阻723、第三电阻724、电容725、稳压二极管726以及电感727；第一级降压芯片721包含6个引脚；输入IN接引脚5，引脚5通过第一电阻722接引脚4，引脚2接GND；引脚3通过第二电阻723接输出OUT且引脚3通过第三电阻724接GND；引脚1通过电容725接引脚6；引脚6接稳压二极管726的负极，稳压二极管726的正极接GND；同时引脚6通过电感727接输出OUT。
进一步优选的，第一级降压芯片721优选为MPS公司的MP2359芯片。
优选的，第二级降压模块74包括：第二级降压芯片741、电容742；第二级降压芯片741包括4个引脚；输入IN接引脚3，引脚3通过电容742接引脚1，引脚1接GND；引脚2和引脚4为OUT引脚相连作为输出OUT。
进一步优选的，第二级降压芯片741优选为AMS公司的AMS1117-3.3芯片。
优选的，报警模块8包括LED灯和扬声器，通过ISD1760作为扬声器驱动芯片。
本发明的有益效果在于：
本发明通过采用红外感应模块来检测车内是否有人，当检测到车内无人，且通过钥匙孔检测模块和门边反馈模块检测到汽车钥匙已经拔出、车门已经关上但车门锁没有锁上时，微控制器将通过车门锁控制模块实现自动锁门，从而可避免因车主疏忽忘记锁门或不法分子采用干扰手段使汽车车门无法锁上而造成车内财物被盗的事件发生。
附图说明
图1为本发明基于红外感应的汽车门锁控制器的结构框图。
图2为本发明基于红外感应的汽车门锁控制器人机交互模块界面图。
图3为本发明基于红外感应的汽车门锁控制器微控制器及其外围电路框图。
图4为本发明基于红外感应的汽车门锁控制器红外感应模块电路框图。
图5为本发明基于红外感应的汽车门锁控制器直流稳压电源电路框图。
图6为直流稳压电源电路第一级降压模块原理图。
图7为直流稳压电源电路第二级降压模块原理图。
具体实施方式
下面结合实施方式及附图对本发明作进一步详细、完整的说明。
如图1为本发明基于红外感应的汽车门锁控制器的结构框图，由图1可知，本发明包括微控制器1、门边反馈模块2、车门锁反馈模块3、钥匙孔检测模块4、车门锁控制模块5、红外感应模块6、直流稳压电源7、报警模块8和人机交互模块9。
微控制器1用于运算控制；门边反馈模块2用于检测门是否关闭；车门锁反馈模块3用于检测车门锁是否锁住；钥匙孔检测模块4用于检测钥匙是否还在钥匙孔中(即钥匙是否拔出)；车门锁控制模块5用于对门锁的状态进行控制(控制门锁开、关)；红外感应模块6用于检测是否有人存在；直流稳压电源7用于给各个模块提供正常的工作电源；报警模块8用于输出报警信号；人机交互模块9用于设定必要的参数，与本发明的汽车门锁控制器进行交互处理。
门边反馈模块2与微控制器1相连，门边反馈模块2给微控制器1提供车门关闭信号。
车门锁反馈模块3与微控制器1相连，车门锁反馈模块3给微控制器1提供车门锁是否闭锁的信号。
钥匙孔检测模块4与微控制器1相连，钥匙孔检测模块4给微控制器1提供车钥匙是否从钥匙孔拔出的信号。
车门锁控制模块5与微控制器1相连，车门锁控制模块5接收微控制器1输出的车门锁闭锁或解锁控制信号并执行相应的控制操作。
红外感应模块6与微控制器1相连，红外感应模块6用于给微控制器1提供车内人体红外检测信号，即当检测到车内有人时，该模块给微控制器1提供一持续的高电平信号，而当检测到车内无人时，则给微控制器1提供一持续的低电平信号。
所述人机交互模块9与微控制器1相连。
微控制器1通过接收人机交互模块9设定的参数及红外感应模块6、门边反馈模块2、车门锁反馈模块3和钥匙孔检测模块4提供的反馈信号，微控制器1经相关运算处理后输出控制信号经车门锁控制模块5控制车门锁的闭锁操作。
在车内无人且车钥匙已拔出的情况下，如果门边反馈模块2检测到车门未关闭到位，微控制器1在延时一段时间后控制报警模块8发出报警提示。
人机交互模块可以为键盘、鼠标及其显示屏的组合，这里优选为触摸式液晶显示屏。如图2为本发明基于红外感应的汽车门锁控制器人机交互模块界面图，由图2可知，图中91表示触摸式液晶显示屏；92表示数据显示框；93表示增加键；94表示减少键；95表示确认键；96表示报警开关键。
数据显示框92用于显示当前设定的延时报警时间，增加键93用于增加延时报警时间，减少键94用于减少延时报警时间，确认键95用于对设定的延时报警时间进行确认，报警开关96用于设定报警功能的开启或关闭。
如图3为本发明基于红外感应的汽车门锁控制器微控制器及其外围电路框图，这里的外围电路主要是指微控制器正常工作的必要模块。由图3可知，微控制器1与其它外围模块电路相连接。这里的微控制器1优选为意法半导体的STM32F103ZET6为32位单片机。
它的外围模块包括：晶振电路10、系统时钟晶振电路11、启动电路12、后备区供电电路13、复位电路14。晶振电路10为微控制器1提供时钟、系统时钟晶振电路11为整个系统提供时钟信号、启动电路12对微控制器1进行启动控制、后备区供电电路13为微控制器1中的必要模块提供后备电源、复位电路14是对微控制器1进行复位控制。这些模块都为常规的电路模块，这里就不做详细介绍了。需要强调的是晶振电路10优选为RTC晶振电路。
图中微控制器1的STM32F103ZET6的管脚并没有示意出。它的第6脚接后备区供电电路，第25脚接系统复位电路，第8、9脚接RTC晶振电路，第138、48脚接启动电路，第24、23脚接系统时钟晶振电路。
另外，微控制器1的第40、41、42和43脚接语音报警模块。第124脚接红外感应模块。
上述引脚的具体连接关系没有在图中示意。实际中只需要按上述描述连接即可。
如图4为本发明基于红外感应的汽车门锁控制器的红外感应模块电路框图，由图4可知，红外感应模块6主要包括红外传感器61、红外处理芯片62以及外接接口63。红外传感器61主要检测是否有红外信号；红外处理芯片62是将红外传感器61的检测信号进行处理，处理后的结果通过外接接口63输出至微控制器1。
这里红外处理芯片62优选为BISS0001为红外热释处理芯片，它的工作电压为5V，当检测到人体红外时，输出端口电压为3.3V，当没有检测到人体红外时，输出端口电压为0V。上述基于红外感应的汽车门锁控制器中，所述红外感应模块6与微控制器1相连，红外感应模块6用于检测车内是否有人，当检测到车内有人时，红外感应模块6将给微控制器1发送一持续的高电平信号，而当检测到车内无人时，红外感应模块6将给微控制器1发送一持续的低电平信号。
图5为本发明基于红外感应的汽车门锁控制器直流稳压电源电路框图。直流稳压电源7的作用是为整个控制器提供工作电源。由图5可知，电源VCC经开关71接入第一级降压模块72，第一级降压模块72的输出通过自恢复保险丝73接到第二级降压模块74，第二级降压模块74输出。自恢复保险丝73作用是防止电压出现干扰而不能正常工作，使电源电路工作更加稳定、更加安全。这里电源VCC可以直接用汽车蓄电池作为电源供电。电源VCC通过第一级降压模块72降压到5V，第一级降压模块72输出的5V电压经第二级降压模块74降压到3.3V后给系统各单元供电。
如图6为直流稳压电源电路第一级降压模块72原理图，由图6可知，第一级降压模块72核心为第一级降压芯片721。这里第一级降压芯片721优选为MPS公司的MP2359芯片。
MP2359芯片包括6个引脚，分别为引脚1为BST引脚(靴带引脚)、引脚2为GND引脚(接地引脚)、引脚3为FB引脚(反馈引脚)、引脚4为EN引脚(使能引脚)、引脚5为IN引脚(电源电压输入引脚)、引脚6为SW引脚(开关引脚)。输入IN(这里的输入为电源电压)接引脚5，引脚5通过第一电阻722接引脚4，引脚2接GND；引脚3通过第二电阻723接输出OUT且引脚3通过第三电阻724接GND；引脚1通过电容725接引脚6；引脚6接稳压二极管726的负极，稳压二极管726的正极接GND；同时引脚6通过电感727接输出OUT。MP2359的输入电压范围为4.5-24V，这样的宽输入电压能够使用汽车蓄电池作为供电电源。
图7为直流稳压电源电路第二级降压模块74原理图，直流稳压电源电路第二级降压模块74的主要作用是将直流稳压电源电路第一级降压模块输出的5V电压降压为3.3V电压后输出给控制器各模块。
由图7可知，第二级降压模块74核心为第二级降压芯片741。这里第二级降压芯片721优选为AMS公司的AMS1117-3.3芯片，它包括4个引脚，分别为引脚1为GND引脚(接地引脚)、引脚3为IN引脚(电源电压输入引脚)、引脚2和引脚4为OUT引脚(输出引脚)。输入IN(这里的输入为电源电压)接引脚3，引脚3通过电容742接引脚1，引脚1接GND；引脚2和引脚4为OUT引脚相连作为输出OUT。
需要强调的是：图5～图7电路中还包括必要的滤波电容，在图中并没有示出。
报警模块8包括LED灯和扬声器，该报警模块接收微控制器1输出的控制信号并发出声光报警。它采用ISD1760为扬声器驱动芯片，具有录音和放音功能，ISD1760的录音时间长度最大为60秒，可以由单片机选择播放其中任何一个时间段的录音。在这里就不做详细介绍。
具体实施例：
置于汽车内部的红外感应模块6实时检测汽车内部是否有人，当检测到汽车内部无人时，该模块将给微控制器1输出一持续的低电平信号，微控制器1接收到该信号后，随即通过钥匙孔检测模块4来检测汽车钥匙是否拔出，如果检测到车钥匙未拔出，则微控制器1将驱动报警模8块发出语音报警提示：“车钥匙未拔出”；而如果检测到车钥匙已经拔出，则微控制器1随即通过门边反馈模块2检测车门是否关闭，如果检测到车门已经关闭，则微控制器1将通过车门锁控制模块5控制车门锁自动锁上，而如果检测到车门未关闭，则微控制器1将延时一段时间后驱动报警模块8发出语音报警提示：“车门未关”。
在车门锁闭锁的情况下，如果车门锁被遥控器开启，微控制器1即通过红外感应模块6对车内是否有人进行检测，如果在一段时间检测不到车内有人且车门处于关闭状态，则通过车门锁控制模块5控制车门锁重新锁上。
如果微控制器1通过红外感应模块6检测车内有人，除了对红外感应模块6进行跟踪检测外，其他模块将进入休眠状态，而一旦检测到车内无人，则整个控制系统重新进入工作状态。
最后有必要说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：包括微控制器、门边反馈模块、车门锁反馈模块、钥匙孔检测模块、车门锁控制模块、红外感应模块、直流稳压电源、报警模块和人机交互模块；门边反馈模块、车门锁反馈模块、钥匙孔检测模块、红外感应模块与微控制器相连；微控制器与车门锁控制模块、报警模块相连。
2.如权利要求1所述的一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：所述基于红外感应的汽车门锁控制器还包括晶振电路、系统时钟晶振电路、启动电路、后备区供电电路、复位电路。
3.如权利要求1所述的一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：所述人机交互模块为触摸式液晶显示屏。
4.如权利要求4所述的一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：触摸式液晶显示屏界面包括：触摸式液晶显示屏、数据显示框、增加键、减少键；确认键和报警开关键。
5.如权利要求1所述的一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：所述红外感应模块包括红外传感器、红外处理芯片以及外接接口。
6.如权利要求1所述的一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：所述直流稳压电源电路包括开关、第一级降压电路、自恢复保险丝、第二级降压电路；输入电源经开关接入第一级降压电路，第一级降压电路的输出通过自恢复保险丝接到第二级降压电路，通过两级降压电路给系统提供所需工作电压。
7.如权利要求6所述的一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：所述第一级降压电路包括：第一级降压芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电容、稳压二极管以及电感；第一级降压芯片包含6个引脚；输入IN接引脚5，引脚5通过第一电阻接引脚4，引脚2接GND；引脚3通过第二电阻接输出OUT且引脚3通过第三电阻接GND；引脚1通过电容接引脚6；引脚6接稳压二极管的负极，稳压二极管的正极接GND；同时引脚6通过电感接输出OUT。
8.如权利要求6所述的一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：第二级降压电路包括：第二级降压芯片、电容；第二级降压芯片包括4个引脚；输入IN接引脚3，引脚3通过电容接引脚1，引脚1接GND；引脚2和引脚4为OUT引脚相连作为输出OUT。
9.如权利要求6所述的一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：第二级降压芯片优选为AMS公司的AMS1117-3.3芯片。
10.如权利要求1所述的一种基于红外感应的汽车门锁控制器，其特征在于：报警模块包括LED灯和扬声器，通过ISD1760作为扬声器驱动芯片。
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