CN104843119A - 一种儿童自行车智能安全提醒控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种儿童自行车智能安全提醒控制装置，包括单片机、电源模块、按键模块、信息采集模块、语音提醒模块、智能照明模块和防盗报警模块，其中，智能测距采用超声波测距传感器，语音提醒采用语音录放芯片ISD1820进行语音提醒，当超声波测得的距离小于1.5m时就播报语音提醒，智能照明部分采用光敏电阻检测光线强弱，用红外遥控器控制电路，分为自动和手动照明两种模式，智能防盗报警采用红外遥控器控制报警功能的开启和关闭，根据高灵敏震动传感器模块是否有震动信号进行自行车的防盗报警功能，系统电源部分采用太阳能电池板供电。采用本发明技术方案，装置实现了智能测距、语音提醒、智能照明、智能防盗报警功能，充分保障儿童骑行的安全。

Description

一种儿童自行车智能安全提醒控制装置

技术领域

本发明涉及儿童安全预防的产品领域，具体涉及一种儿童自行车智能安全提醒控制装置。

背景技术

儿童自行车主要由儿童自己操纵，对于5-8岁的儿童来说，他们可以熟练的骑自行车，已经具备一定的自我保护能力，但家长看护时会有所松懈，一些安全问题在这种情况下经常产生，严重的还会对孩子的人身安全造成威胁。市面上目前没有具有儿童骑车安全提醒功能的自行车。

为了保证5-8岁的儿童能够安全地骑车，本发明设计了基于STC89C52单片机为核心的儿童自行车智能安全提醒控制装置，安装在自行车上，为儿童的骑行安全保驾护航。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种儿童自行车智能安全提醒控制装置。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种儿童自行车智能安全提醒控制装置，包括单片机，所述单片机输入端分别连接有电源模块和按键模块，所述单片机输出端分别连接有信息采集模块、语音提醒模块、智能照明模块和防盗报警模块。

进一步的，所述单片机为STC89C52单片机。

进一步的，所述电源模块采用太阳能电池板和蓄电池的组合来为装置供电。

进一步的，所述按键模块为红外遥控按键，红外遥控按键通过红外发射管发射信号，通过红外接收头接收此信号,所述按键模块上设置有“电源”、“手动照明”和“录音”三个按键。

进一步的，所述信息采集模块采用超声波测距传感器。

进一步的，所述语音提醒模块采用ISD1820语音录放芯片，ISD1820语音录放芯片通过其引脚与单片机引脚连接。

进一步的，所述智能照明模块主要由光敏电阻、照明灯和继电器组成，智能照明模块通过光敏电阻对照明灯进行亮度自动调节，通过继电器的通断状态构成自动调节照明和手动调节照明。

进一步的，所述防盗报警模块主要由蜂鸣器和震动传感器组成。

该装置还包括一套控制流程步骤：

步骤1）开关开启，初始化程序，按下按键模块上的“电源”键；

步骤2）超声波测距传感器进行测距，并进行距离判断，若测得的距离小于1.5m，则进行语言提醒并转至步骤3），否则不进行语言提醒；

步骤3）按下按键模块上的“录音”键，进行录音；

步骤4）检测按键模块上的“录音”键是否再次被按下，若是，则结束录音并转至步骤5），若否，则继续进行录音；

步骤5）开启智能照明模块中的自动照明模式；

步骤6）按下按键模块上的“手动照明”键，进行手动照明；

步骤7）检测是否再次按下按键模块上的“手动照明”键，若是，则不进行照明并转至步骤8），若否，继续进行照明；

步骤8）检测是否再次按下按键模块上的“电源”键，若是，则开启防盗报警模块中的防盗报警功能并转至步骤9），若否，则转至步骤2）；

步骤9）开关关闭，结束。

本发明的有益效果是:

采用本发明的控制装置实现了智能测距、语音提醒、智能照明、智能防盗报警功能，安全、可靠性高，能充分保障儿童骑行的安全，并且成本低。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的单片机最小系统；

图3为本发明的电源电路；

图4为本发明按键模块中红外遥控系统结构示意图；

图5为本发明的按键模块电路图；

图6为本发明智能测距电路中的超声波发射电路；

图7为本发明的智能测距电路中的超声波接收电路；

图8为本发明的语音提醒电路图；

图9为本发明的智能照明电路图；

图10为本发明的智能防盗报警电路图；

图11为本发明装置的流程图；

图中标号说明：1、单片机，2、电源模块，3、按键模块，4、信息采集模块，5、语音提醒模块，6、智能照明模块，7、防盗报警模块。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

参照图1所示，一种儿童自行车智能安全提醒控制装置，包括单片机，所述单片机1输入端分别连接有电源模块2和按键模块3，所述单片机1输出端分别连接有信息采集模块4、语音提醒模块5、智能照明模块6和防盗报警模块7。

如图2所示，所述单片机1为STC89C52单片机，采用单片机最小系统，并由单片机芯片、复位电路、电源电路和振荡电路构成。

如图3所示，所述电源模块2采用太阳能电池板和蓄电池的组合来为装置供电，电路中，太阳能电池板是给蓄电池充电的，当蓄电池的电量不足，并且太阳能电池板暴露于有一定的光照下时，太阳能电池板即可为其充电。蓄电池采用的是输出为12V的可充电的锂离子电池，通过集成稳压管7805，最终将输入的12V电压转变为5V电压供给整个系统的各个模块。

所述按键模块3为红外遥控按键，红外遥控按键通过红外发射管发射信号，通过红外接收头接收此信号；如图4所示，发射和接收两个部分构成了红外遥控系统；如图5所示，编码信号经过红外发射管之后，空中会有被发射出去的红外信号。由红外接收管和放大电路构成的红外线接收头1838会将这些红外信号接收以后传到STC89C52的中断0端口即P3.2口；在本实施例中，所述按键模块3上设置有“电源”、“手动照明”和“录音”三个按键，在打开电源开关，按下按键上的“电源”键一次后，超声波测距电路、语音提醒电路和智能照明电路被打开，处于工作状态，此时电源指示灯和自动照明指示灯亮，而智能防盗报警电路不进行工作，当再次按下“电源”键时，智能防盗报警电路被打开，处于工作状态，电源指示灯和防盗报警指示灯亮，而超声波测距电路、语音提醒电路和智能照明电路不进行工作。按下“手动照明”键，照明灯进行照明，再次按下该键，则照明灯熄灭。按下“录音”键就可以录音，录完后再按下该键即可。

如图6和图7所示，所述信息采集模块4采用超声波测距传感器，它能在39kHz-41kHz的频率内工作，能满足单片机所需的40 kHz频率。在本实施例中，将超声波测距传感器的接收端Echo与P1.1引脚相连，控制端Trig与P1.2引脚相连。该电路操作时，只要用单片机的P1.2口控制Trig端口，这时一个10us以上的“1”信号就会被发射出来，该电路继而自动发送八个40kHz的方波，接收端Echo会在有信号返回时，从“0”变成“1”，此时定时器被打开并进行计时，等到接收口Echo变为“0”时便能读取定时器的值，由此可测得距离。综上所述，S=高电平持续时间/2*声速，声速为340m/s，此电路每800us启动一次，进行测距。

如图8所示，所述语音提醒模块5采用ISD1820语音录放芯片，ISD1820语音录放芯片通过其引脚与单片机1引脚连接，该部分电路将ISD1820语音录放芯片的RLAYE引脚和单片机的P2.6引脚连接在了一起。芯片上用于录音的REC引脚受按键控制，按下“录音”键便可录音，人们可以录下自己需要提醒的语音，录音结束后，再次按下“录音”键就已经成功录音了。在本实施例中，采用将超声波测距模块与语音提醒电路结合在一起使用的方法，从而起到语音提醒儿童前方有障碍物，达到智能避障的目的。按下按键上的“电源”键一次，且超声波测得的距离S<1.5m时，P2.6为高电平，这时ISD1820语音录放芯片就会语音播放之前所录的话，提醒儿童避障。当距离S<1.5m不满足时，P2.6为低电平，语音录放芯片不会播报语音提醒。从宏观上看，由于单片机扫描速度快，当S<1.5m时，P2.6呈现的一直为高电平，只是在播放录制的那段语音，而从微观上看，P2.6呈现的是高电平和低电平互相变换的循环播放，只要满足超声波测得的距离S<1.5m的条件，语音芯片就一直在循环播放语音，较好地提醒了儿童，保障了他们骑车时的安全。

如图9所示，所述智能照明模块6主要由光敏电阻、照明灯和继电器组成，智能照明模块6通过光敏电阻对照明灯进行亮度自动调节，通过继电器的通断状态构成自动调节照明和手动调节照明。在本实施例中，智能照明电路可分为自动和手动两种模式，都采用按键进行控制。其中，自动模式照明是由按键控制继电器吸合并且再根据光敏电阻检测到的周围光线的强弱来实现不同亮度的照明目的的。而手动模式只受按键上的“手动照明”键控制着。在本实施例中，当电源开关置“1”，按键上的“电源”键被按下时，P2.0引脚变为高电平，此时9014三极管导通，继电器则会吸合，自动照明指示灯被点亮，这时自动模式开启，随着周围光线变得越来越暗，照明灯的亮度也会越来越亮，此时起到了智能照明的作用，而如果一开始“电源”键就没有按下，则照明灯便不会亮；当再次按下“电源”键时，P2.0由“1”变为“0”，此时9014三极管截止，继电器断开，自动照明指示灯熄灭，这时自动模式关闭，无论周围光线怎样，照明灯都不会照明。当按下“手动照明”键时，则对应的P2.1引脚变为高电平，此时9014三极管导通，这时手动模式开启，不管周围光线怎样都可以进行照明；当再次按下“手动照明”键时，P2.1由“1”变为“0”，此时9014三极管截止，这时手动模式关闭，照明灯便不会亮，达不到照明的目的。

如图10所示，所述防盗报警模块7主要由蜂鸣器和震动传感器组成，选用高灵敏震动传感器模块和按键控制继电器进行智能防盗报警。防盗报警功能指示灯亮则表示防盗报警功能打开，反之则无法防盗报警。在按下按键上的“电源”键一次后，P1.0脚输出为低电平，则继电器断开，提示防盗报警的指示灯不亮，即使有人碰到车，蜂鸣器也不会报警。当再次按下遥控器的“电源”键时，对应的P1.0引脚为高电平，9014三极管导通，继电器吸合，防盗报警的指示灯亮，当无人触碰自行车时，该模块输出端DO口为高电平，蜂鸣器不会报警；当有人触碰自行车时，输出端DO口会自动产生一个高电平到低电平的跳变，而在电路中，它又与单片机外部中断1即P3.3口连在了一起，这样低电平有效的P3.3口便会被自动触发，也就自动触发了单片机的外部中断1，控制蜂鸣器的P0.0口变为高电平，则触发蜂鸣器报警，提醒儿童自行车可能被盗，起到了智能防盗报警的作用。

如图11所示，该装置还包括一套控制流程步骤：

步骤1）开关开启，初始化程序，按下按键模块3上的“电源”键；

步骤2）超声波测距传感器进行测距，并进行距离判断，若测得的距离小于1.5m，则进行语言提醒并转至步骤3），否则不进行语言提醒；

步骤3）按下按键模块3上的“录音”键，进行录音；

步骤4）检测按键模块3上的“录音”键是否再次被按下，若是，则结束录音并转至步骤5），若否，则继续进行录音；

步骤5）开启智能照明模块6中的自动照明模式；

步骤6）按下按键模块3上的“手动照明”键，进行手动照明；

步骤7）检测是否再次按下按键模块3上的“手动照明”键，若是，则不进行照明并转至步骤8），若否，继续进行照明；

步骤8）检测是否再次按下按键模块3上的“电源”键，若是，则开启防盗报警模块7中的防盗报警功能并转至步骤9），若否，则转至步骤2）；

步骤9）开关关闭，结束。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种儿童自行车智能安全提醒控制装置，其特征在于，包括单片机，所述单片机（1）输入端分别连接有电源模块（2）和按键模块（3），所述单片机（1）输出端分别连接有信息采集模块（4）、语音提醒模块（5）、智能照明模块（6）和防盗报警模块（7）。

2.根据权利要求1所述的儿童自行车智能安全提醒控制装置，其特征在于，所述单片机（1）为STC89C52单片机。

3.根据权利要求1所述的儿童自行车智能安全提醒控制装置，其特征在于，所述电源模块（2）采用太阳能电池板和蓄电池的组合来为装置供电。

4.根据权利要求1所述的儿童自行车智能安全提醒控制装置，其特征在于，所述按键模块（3）为红外遥控按键，红外遥控按键通过红外发射管发射信号，通过红外接收头接收此信号,所述按键模块（3）上设置有“电源”、“手动照明”和“录音”三个按键。

5.根据权利要求1所述的儿童自行车智能安全提醒控制装置，其特征在于，所述信息采集模块（4）采用超声波测距传感器。

6.根据权利要求1所述的儿童自行车智能安全提醒控制装置，其特征在于，所述语音提醒模块（5）采用ISD1820语音录放芯片，ISD1820语音录放芯片通过其引脚与单片机（1）引脚连接。

7.根据权利要求1所述的儿童自行车智能安全提醒控制装置，其特征在于，所述智能照明模块（6）主要由光敏电阻、照明灯和继电器组成，智能照明模块（6）通过光敏电阻对照明灯进行亮度自动调节，通过继电器的通断状态构成自动调节照明和手动调节照明。

8.根据权利要求1所述的儿童自行车智能安全提醒控制装置，其特征在于，所述防盗报警模块（7）主要由蜂鸣器和震动传感器组成。

9.根据权利要求1所述的儿童自行车智能安全提醒控制装置，其特征在于，该装置还包括一套控制流程步骤：

步骤1）开关开启，初始化程序，按下按键模块（3）上的“电源”键；

步骤2）超声波测距传感器进行测距，并进行距离判断，若测得的距离小于1.5m，则进行语言提醒并转至步骤3），否则不进行语言提醒；

步骤3）按下按键模块（3）上的“录音”键，进行录音；

步骤4）检测按键模块（3）上的“录音”键是否再次被按下，若是，则结束录音并转至步骤5），若否，则继续进行录音；

步骤5）开启智能照明模块（6）中的自动照明模式；

步骤6）按下按键模块（3）上的“手动照明”键，进行手动照明；

步骤7）检测是否再次按下按键模块（3）上的“手动照明”键，若是，则不进行照明并转至步骤8），若否，继续进行照明；

步骤8）检测是否再次按下按键模块（3）上的“电源”键，若是，则开启防盗报警模块（7）中的防盗报警功能并转至步骤9），若否，则转至步骤2）；

步骤9）开关关闭，结束。