CN110333020A - 一种基于压强检测的防护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种基于压强检测的防护系统，包括保护网、保护系统，所述保护网与保护系统连接，所述保护系统包括压强检测模块、控制模块、报警模块、驱动模块、稳压模块、步进电机M1，所述压强检测模块、报警模块、驱动模块、稳压模块分别与控制模块连接，驱动模块与步进电机M1连接，本系统根据压强检测技术，超出设定值发出报警，同时触发保护网，实现保护作用，实现在玻璃破碎时也可以防止玻璃碎片造成伤害，保护网有效的增加了玻璃的强度。

Description

一种基于压强检测的防护系统
技术领域
本发明涉及一种基于压强检测的防护系统。
背景技术
目前，绝大多数玻璃的耐压性不高，即受到冲击容易破碎，不仅造成财物损失，而且会造成人员伤亡。例如在汽车、窗户等都会安装玻璃，起保护作用，但是在玻璃内外侧的压强过大时，会导致玻璃破碎，造成不可估量的损失。
市场上大多数的玻璃都是硬性地安装在汽车、窗户等地方，机械地起保护作用，在玻璃内外侧压强不一样时导致玻璃破碎，造成的损失不可估量；另外，这种情况下也会使人逐渐对玻璃产生厌恶，从而使很多人在窗户或其他安装有玻璃的地方外面安装固定式的保护网。这种固定式的保护网存在着巨大的安全隐患，例如遇到火灾时，无法从窗户逃生。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于压强检测的防护系统。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种基于压强检测的防护系统，包括保护网、保护系统，所述保护网与保护系统连接，所述保护系统包括压强检测模块、控制模块、报警模块、驱动模块、稳压模块、步进电机M1，所述压强检测模块、报警模块、驱动模块、稳压模块分别与控制模块连接，驱动模块与步进电机M1连接。
所述保护网覆盖在玻璃外侧，保护网两侧设有对称的滑杆，滑杆上套有滑块，滑块与保护网连接，滑杆下端连接在步进电机M1转子上。
所述控制单元包括单片机U1、晶振Y1、晶振Y2、电容C1～C2，电容C5～C10，所述单片机U1的5脚、6脚分别连接晶振Y1两端，晶振Y1两端分别与电容C7一端、电容C8一端连接，电容C7另一端、电容C8另一端分别接地；
单片机U1的3脚、4脚分别连接晶振Y2两端，晶振Y2两端分别与电容C9一端、电容C10一端连接，电容C9另一端、电容C10另一端分别接地；
电容C1一端接地，另一端接电源，电容C2、电容C5、电容C6分别并联在C1两端。
所述稳压模块包括稳压芯片U2、电容C3、电容C4，稳压芯片U2的1脚接地，稳压芯片U2的2脚与电容C4一端连接，电容C4另一端接地，稳压芯片U2的3脚与电容C3一端连接，电容C3另一端接地，稳压芯片U2的2脚与电容C4之间的节点接电源，稳压芯片U3的3脚输出5V电压。
所述压强检测模块包括压力传感器U5、压力传感器U6、A/D转换芯片U7、电容C11～C14、电阻R4、电阻R5，所述压力传感器U5的1脚、2脚分别连接电容C14两端，A/D转换芯片U7的CH0引脚接在压力传感器U5的2脚与电容C14之间的节点上，该节点接地，电阻R5并联在电容C14两端；
所述压力传感器U6的1脚、2脚分别连接电容C11两端，A/D转换芯片U7的CH1引脚接在压力传感器U6的2脚与电容C11之间的节点上，该节点接地，电阻R4并联在电容C11两端；
压力传感器U6的3脚与电容C13一端连接，电容C13另一端接地，A/D转换芯片U7的GND引脚接地，压力传感器U6的3脚输出5V电压A/D转换芯片U7的CS脚与单片机U1的10脚连接，A/D转换芯片U7的CLK脚与单片机U1的11脚连接，A/D转换芯片U7的DO脚与A/D转换芯片U7的DI脚、单片机U1的12脚分别连接。
所述报警模块包括蜂鸣器U3、发光二极管D1、三极管Q1，所述蜂鸣器U3一端与电源连接，蜂鸣器U3另一端与二极管D1的负极、三极管Q1射极分别连接，发光二极管D1正极接电源，三极管Q1集电极接地，三极管Q1基极与单片机U1的25脚连接。
所述驱动模块包括驱动芯片U4，驱动芯片U4的1脚～4脚分别与单片机U1的45脚、46脚、21脚、22脚连接，驱动芯片U4的13脚、14脚分别与步进电机M1两相连接；驱动芯片U4的15脚、16脚分别与步进电机M1另外两相连接，驱动芯片U4的8脚接地、9脚接电源。
所述单片机U1型号是STM32F103CBT6；所述稳压芯片U2型号是ASM117；所述驱动芯片U4型号是ULN2003；所述压力传感器U5、U6型号是MPX4115；所述A/D转换芯片U7型号是ADC0832。
本发明的有益效果在于：本系统根据压强检测技术，超出设定值发出报警，同时触发保护网，实现保护作用，实现在玻璃破碎时也可以防止玻璃碎片造成伤害，保护网有效的增加了玻璃的强度。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图2是本发明的保护网正面安装伸伸展图；
图3是本发明保护网正面安装收缩图；
图4是本发明控制模块电路图；
图5是本发明稳压模块电路图；
图6是本发明压强检测模块电路图；
图7是本发明报警模块电路图；
图8是本发明驱动模块与步进电机电路图；
图中：1-保护网，2-滑块，3-滑杆，4-压强检测模块，5-步进电机，6-报警模块，7-驱动模块。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示的一种基于压强检测的防护系统，包括保护网1、保护系统，所述保护网1与保护系统连接，所述保护系统包括压强检测模块4、控制模块、报警模块6、驱动模块7、稳压模块、步进电机M1，所述压强检测模块4、报警模块6、驱动模块7、稳压模块分别与控制模块连接，驱动模块7与步进电机M1连接。
如图2～图3所示的保护网1覆盖在玻璃外侧，保护网两侧设有对称的滑杆3，滑杆3上套有滑块2，滑块2与保护网1连接，滑杆3下端连接在步进电机M1转子上。
如图4所示的控制模块包括单片机U1、晶振Y1、晶振Y2、电容C1～C2，电容C5～C10，所述单片机U1的5脚、6脚分别连接晶振Y1两端，晶振Y1两端分别与电容C7一端、电容C8一端连接，电容C7另一端、电容C8另一端分别接地；
单片机U1的3脚、4脚分别连接晶振Y2两端，晶振Y2两端分别与电容C9一端、电容C10一端连接，电容C9另一端、电容C10另一端分别接地；
电容C1一端接地，另一端接电源，电容C2、电容C5、电容C6分别并联在C1两端，此部分实现对电源VCC(3.3V)进行滤波，提供稳定的直流电压。
如图5所示的稳压模块包括稳压芯片U2、电容C3、电容C4，稳压芯片U2的1脚接地，稳压芯片U2的2脚与电容C4一端连接，电容C4另一端接地，稳压芯片U2的3脚与电容C3一端连接，电容C3另一端接地，稳压芯片U2的2脚与电容C4之间的节点接电源，稳压芯片U3的3脚输出5V电压。
如图6所示的压强检测模4块包括压力传感器U5、压力传感器U6、A/D转换芯片U7、电容C11～C14、电阻R4、电阻R5，所述压力传感器U5的1脚、2脚分别连接电容C14两端，A/D转换芯片U7的CH0引脚接在压力传感器U5的2脚与电容C14之间的节点上，该节点接地，电阻R5并联在电容C14两端；
压力传感器U6的1脚、2脚分别连接电容C11两端，A/D转换芯片U7的CH1引脚接在压力传感器U6的2脚与电容C11之间的节点上，该节点接地，电阻R4并联在电容C11两端；
压力传感器U6的3脚与电容C13一端连接，电容C13另一端接地，A/D转换芯片U7的GND引脚接地，压力传感器U6的3脚输出5V电压A/D转换芯片U7的CS脚与单片机U1的10脚连接，A/D转换芯片U7的CLK脚与单片机U1的11脚连接，A/D转换芯片U7的DO脚与A/D转换芯片U7的DI脚、单片机U1的12脚分别连接。
如图7所示的报警模块6包括蜂鸣器U3、发光二极管D1、三极管Q1，所述蜂鸣器U3一端与电源连接，蜂鸣器U3另一端与二极管D1的负极、三极管Q1射极分别连接，发光二极管D1正极接电源，三极管Q1集电极接地，三极管Q1基极与单片机U1的25脚连接。
如图8所示的驱动模块7包括驱动芯片U4，驱动芯片U4的1脚～4脚分别与单片机U1的45脚、46脚、21脚、22脚连接，驱动芯片U4的13脚、14脚分别与步进电机M1两相连接；驱动芯片U4的15脚、16脚分别与步进电机M1另外两相连接，驱动芯片U4的8脚接地、9脚接电源。
上述单片机U1型号是STM32F103CBT6；所述稳压芯片U2型号是ASM117；所述驱动芯片U4型号是ULN2003；所述压力传感器U5、U6型号是MPX4115；所述A/D转换芯片U7型号是ADC0832。
本发明的工作原理：压强检测电路工作时检测玻璃内外侧压强大小，将数值发送至控制单元，与设定的耐压值比较，进而判断是否启动软性保护网。如果检测值大于耐压值，启动软性保护网，反之不启动，实现保护玻璃以及防止玻璃破碎时碎片造成伤害，玻璃保护网的报警电路，利用压强检测电路的压强数据，与设定报警值比较，超出报警值即触发报警装置实时报警。

Claims (8)

1.一种基于压强检测的防护系统，其特征在于：包括保护网(1)、保护系统，所述保护网(1)与保护系统连接，所述保护系统包括压强检测模块(4)、控制模块、报警模块(6)、驱动模块(7)、稳压模块、步进电机M1(5)，所述压强检测模块(4)、报警模块(6)、驱动模块(7)、稳压模块分别与控制模块连接，驱动模块(7)与步进电机M1(5)连接。
2.如权利要求1所述的一种基于压强检测的防护系统，其特征在于：所述保护网(1)覆盖在玻璃外侧，保护网两侧设有对称的滑杆(3)，滑杆(3)上套有滑块(2)，滑块(2)与保护网(1)连接，滑杆(3)下端连接在步进电机M1(5)转子上。
3.如权利要求1所述的一种基于压强检测的防护系统，其特征在于：所述控制单元包括单片机U1、晶振Y1、晶振Y2、电容C1～C2，电容C5～C10，所述单片机U1的5脚、6脚分别连接晶振Y1两端，晶振Y1两端分别与电容C7一端、电容C8一端连接，电容C7另一端、电容C8另一端分别接地；
单片机U1的3脚、4脚分别连接晶振Y2两端，晶振Y2两端分别与电容C9一端、电容C10一端连接，电容C9另一端、电容C10另一端分别接地；
电容C1一端接地，另一端接电源，电容C2、电容C5、电容C6分别并联在C1两端。
4.如权利要求1所述的一种基于压强检测的防护系统，其特征在于：所述稳压模块包括稳压芯片U2、电容C3、电容C4，稳压芯片U2的1脚接地，稳压芯片U2的2脚与电容C4一端连接，电容C4另一端接地，稳压芯片U2的3脚与电容C3一端连接，电容C3另一端接地，稳压芯片U2的2脚与电容C4之间的节点接电源，稳压芯片U3的3脚输出5V电压。
5.如权利要求1所述的一种基于压强检测的防护系统，其特征在于：所述压强检测模块(4)包括压力传感器U5、压力传感器U6、A/D转换芯片U7、电容C11～C14、电阻R4、电阻R5，所述压力传感器U5的1脚、2脚分别连接电容C14两端，A/D转换芯片U7的CH0引脚接在压力传感器U5的2脚与电容C14之间的节点上，该节点接地，电阻R5并联在电容C14两端；
所述压力传感器U6的1脚、2脚分别连接电容C11两端，A/D转换芯片U7的CH1引脚接在压力传感器U6的2脚与电容C11之间的节点上，该节点接地，电阻R4并联在电容C11两端；
压力传感器U6的3脚与电容C13一端连接，电容C13另一端接地，A/D转换芯片U7的GND引脚接地，压力传感器U6的3脚输出5V电压A/D转换芯片U7的CS脚与单片机U1的10脚连接，A/D转换芯片U7的CLK脚与单片机U1的11脚连接，A/D转换芯片U7的DO脚与A/D转换芯片U7的DI脚、单片机U1的12脚分别连接。
6.如权利要求1所述的一种基于压强检测的防护系统，其特征在于：所述报警模块(6)包括蜂鸣器U3、发光二极管D1、三极管Q1，所述蜂鸣器U3一端与电源连接，蜂鸣器U3另一端与二极管D1的负极、三极管Q1射极分别连接，发光二极管D1正极接电源，三极管Q1集电极接地，三极管Q1基极与单片机U1的25脚连接。
7.如权利要求1所述的一种基于压强检测的防护系统，其特征在于：所述驱动模块(7)包括驱动芯片U4，驱动芯片U4的1脚～4脚分别与单片机U1的45脚、46脚、21脚、22脚连接，驱动芯片U4的13脚、14脚分别与步进电机M1(5)两相连接；驱动芯片U4的15脚、16脚分别与步进电机M1(5)另外两相连接，驱动芯片U4的8脚接地、9脚接电源。
8.如权利要求1所述的一种基于压强检测的防护系统，其特征在于：所述单片机U1型号是STM32F103CBT6；所述稳压芯片U2型号是ASM117；所述驱动芯片U4型号是ULN2003；所述压力传感器U5、U6型号是MPX4115；所述A/D转换芯片U7型号是ADC0832。
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