CN106169195A - 一种基于北斗的交通执法记录仪 - Google Patents

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朱志华
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Abstract

本发明提供一种基于北斗的交通执法记录仪，包括：单片机模块、传感器检测模块、显示器模块、报警模块、语音提示模块，所述单片机模块依次和传感器检测模块、外部存储模块、显示器模块、报警模块、语音提示模块、GSM模块、按键模块、电源模块电连接。本发明装置结构简单，使用方便，成本低，同时具备两路告警，可有效警示驾驶人酒后驾车，同时装置采用车载系统供电，可靠性高，适用性广。

Description

一种基于北斗的交通执法记录仪
技术领域
本发明涉及汽车安全驾驶领域，具体为一种基于北斗的交通执法记录仪。
背景技术
目前市场上的酒精浓度检测装置大多包括警用装置和民用装置，其中警用装置大都采用新型高科技微变氧化物半导体作为核心检测元件，灵敏度高、存储空间大、具有便携操作界面，但成本过高；民用装置大都采用精度较低的半导体元件作为酒精侦测元件，成本低，但精度低，界面显示较为单一；因此，上述两种装置都不能很好地用于车载系统中。而现有的用于车载的酒精浓度检测装置大都与汽车点火系统进行连接，往往会产生误判断无法点火的现象。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种基于北斗的交通执法记录仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于北斗的交通执法记录仪，包括：单片机模块、传感器检测模块、显示器模块、报警模块、语音提示模块，所述单片机模块依次和传感器检测模块、外部存储模块、显示器模块、报警模块、语音提示模块、GSM模块、北斗模块、按键模块、电源模块电连接。
所述显示器模块置于面板中心位置；传感器检测模块置于显示器下，用于检测酒精浓度信息；传感器检测模块下设置有4个按键，分别为模式按键、选择按键、加一按键、减一按键；显示器模块右侧布置两个LED灯，分别为红色和绿色；面板左上角和右上角分别设置报警模块和语音提示模块。
所述的单片机模块采用STC12C5A60S2单片机；所述的传感器检测模块中传感器采用MQ-3型酒精传感器。
所述的外部存储模块存储芯片采用AT24C04 E2PROM芯片。
所述的显示器模块选择LCD液晶显示方式，采用12864液晶显示器。
所述的报警模块采用蜂鸣器和LED发光二极管报警电路；所述的语音提示模块采用ISD1760语音芯片。
所述的GSM模块采用TC35i芯片。
所述的按键模块采用独立式按键，共包括模式按键、选择按键、加一按键、减一按键4个按键。
所述的电源模块由汽车内的DC 12V电源或者点烟器的DC12V/DC24V电源提供，因此采用LM2576开关稳压芯片将电压降压到+5V工作电压。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明装置结构简单，使用方便，成本低，同时具备两路告警，可有效警示驾驶人酒后驾车，同时装置采用车载系统供电，可靠性高，适用性广。
附图说明
图1为本发明的结构原理图。
图2为本发明的面板布局结构示意图。
图3为本发明的单片机模块电路图。
图4为本发明传感器检测模块电路连接图。
图5为本发明外部存储模块电路连接图。
图6为本发明显示器模块电路连接图。
图7为本发明报警模块电路连接图。
图8为本发明语音提示模块电路连接图。
图9为本发明GSM模块电路连接图。
图10为本发明按键模块电路连接图。
图11为本发明电源模块电路连接图。
具体实施方式
为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种基于北斗的交通执法记录仪，包括：单片机模块、传感器检测模块、外部存储模块、显示器模块、报警模块、语音提示模块、GSM模块、北斗模块、按键模块、电源模块，所述单片机模块依次和所述传感器检测模块、所述外部存储模块、所述显示器模块、所述报警模块、所述语音提示模块、所述GSM模块、所述按键模块、所述电源模块电连接。
如图2所示，所述显示器模块置于面板中心位置，直观显示；传感器检测模块置于显示器下，用于检测酒精浓度信息；传感器检测模块下设置有4个按键，分别为模式按键、选择按键、加一按键、减一按键，用来设置酒精报警阈值和工作模式的切换；显示器模块右侧布置两个LED灯，分别为红色和绿色，用来提示酒精浓度正常和超标；面板左上角和右上角分别设置报警模块和语音提示模块，用来告警驾驶人。
如图3所示的本发明单片机模块电路连接图，采用的是宏晶科技公司的高性能低功耗的STC12C5A60S2单片机，内部自带A/D转换功能，能将传感器检测的模拟信号转换成数字信号，从而简化装置的硬件电路。
如图4所示的本发明传感器检测模块电路连接图，采用的是由AL2O3陶瓷管、SnO2敏感层、测量电极和加热器构成的敏感型MQ-3型气敏酒精传感器，共有6个引脚，其中第1引脚、第3引脚、第4引脚、第6引脚共4个引脚用来进行酒精气体浓度的采集，第2引脚、第5引脚共2个引脚用来提供加热电流，第4引脚、第6引脚短接后接信号采样放大电路与单片机的AD口引脚连接，其中DOUT为传感器输出的数字电平信号，AOUT为传感器输出的检测电压信号。
如图5所示的本发明外部存储模块电路连接图，所述的存储芯片采用ATMEL公司的AT24C04 E2PROM芯片，A0为空引脚，A1、A2引脚为器件地址选择端，当WP引脚接地时，可对芯片进行读写操作；当WP引脚接VCC时，器件中前256个地址的数据被保护，只能读，不能写，后256个字节数据可进行读写操作。由于装置中设计对报警上限值和采集数据值进行存储，故将A0、A1、A2引脚都接地或悬空，同时将WP引脚接地，以便器件能进行读写操作。其与单片机的接口电路，只需将单片机的I/O口P2.6、P2.7引脚模拟I2C与SCL、SDA引脚连接，同时将I/O口连接阻值约为4.7K的上拉电阻即可。
如图6所示的本发明显示器模块电路连接图，所述显示器采用12864液晶显示器，直观地显示数据信息，其接口电路采用串口连接方式，用来节省单片机的I/O口，只需将CS引脚、SID数据引脚、SCLK时钟引脚连接单片机的P2.3、P2.4、P2.5引脚，复位接P2.2引脚即可。
如图7所示的本发明报警模块电路连接图，所述报警模块采用蜂鸣器和LED发光二极管报警电路，蜂鸣器采用晶体三极管作为驱动电路，单片机的P5.1引脚接晶体管基极输入端；LED发光二极管共有红绿两个，分别由单片机的P4.4引脚和P4.5引脚接1K的限流电阻后连接LED阴极，阳极接VCC；当P5.1引脚输出低电平时，晶体三极管导通，蜂鸣器报警，同时P4.4引脚控制红色LED灯亮；当P5.1引脚输出高电平时，晶体三极管截止，蜂鸣器停止发声，同时P4.5引脚控制绿色LED灯亮。
如图8所示为本发明语音提示模块电路连接图，所述语音提示模块采用ISD1760语音芯片，与单片机接口电路通过四线SPI连接，只需将MISO、MOSI、SCLK、SS四个引脚与单片机I/O口连接即可。
如图9所示为本发明GSM模块电路连接图，所述GSM模块采用TC35i芯片，单片机的串口与TC35i模块连接，TC35i 使用外接式 SIM 卡，其中第24～29引脚CCRST、CCIO、CCCLK、CCVCC 和 CCGND 通过 SIM 卡阅读器与 TC35i 的同名端直接相连，ZIF 连接座的 CCNC引脚用来检测 SIM 卡是否插好，如果连接正确，则 CCNC引脚输出高电平，否则为低电平。
如图10所示为本发明按键模块电路连接图，所述的按键模块采用独立式按键，共包括模式按键、选择按键、加一按键、减一按键4个按键，分别与单片机P1.0、P1.1、P1.2、P1.3连接，同时接口端连接4.7K的上拉电阻。
如图11所示为本发明电源模块电路连接图，所述的电源模块由汽车内的DC 12V电源或者点烟器的DC12V/DC24V电源提供，因此采用LM2576开关稳压芯片将电压降压到+5V工作电压。
本发明工作原理：驾驶者呼出气体后，传感器检测到酒精浓度后首先进行显示，同时与设置的酒精浓度值进行比较，若判断超标，则声光报警，并语音提示“请勿驾驶，注意安全”，同时通过GSM模块发送信息给驾驶者的亲属；若判断未超标，则不进行声光报警。
由以上的实施例可以看出，本实例装置结构简单，设计合理、成本低、抗干扰性强、适用性强，使用方便。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种基于北斗的交通执法记录仪，包括：单片机模块、传感器检测模块、显示器模块、报警模块、语音提示模块，其特征在于：所述单片机模块依次和传感器检测模块、外部存储模块、显示器模块、报警模块、语音提示模块、GSM模块、北斗模块、按键模块、电源模块电连接；所述显示器模块置于面板中心位置；传感器检测模块置于显示器下，用于检测酒精浓度信息；传感器检测模块下设置有4个按键，分别为模式按键、选择按键、加一按键、减一按键；显示器模块右侧布置两个LED灯，分别为红色和绿色；面板左上角和右上角分别设置报警模块和语音提示模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗的交通执法记录仪，其特征在于：所述的单片机模块采用STC12C5A60S2单片机；所述的传感器检测模块中传感器采用MQ-3型酒精传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于北斗的交通执法记录仪，其特征在于：所述的外部存储模块存储芯片采用AT24C04 E2PROM芯片。
4.根据权利要求1所述的一种基于北斗的交通执法记录仪，其特征在于：所述的显示器模块选择LCD液晶显示方式，采用12864液晶显示器。
5.根据权利要求1所述的一种基于北斗的交通执法记录仪，其特征在于：所述的报警模块采用蜂鸣器和LED发光二极管报警电路；所述的语音提示模块采用ISD1760语音芯片。
6.根据权利要求1所述的一种基于北斗的交通执法记录仪，其特征在于：所述的GSM模块采用TC35i芯片。
7.根据权利要求1所述的一种基于北斗的交通执法记录仪，其特征在于：所述的按键模块采用独立式按键，共包括模式按键、选择按键、加一按键、减一按键4个按键。
8.根据权利要求1所述的一种基于北斗的交通执法记录仪，其特征在于：所述的电源模块由汽车内的DC 12V电源或者点烟器的DC12V/DC24V电源提供，因此采用LM2576开关稳压芯片将电压降压到+5V工作电压。
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