一種汽車門鎖狀態監測與控制裝置的製作方法

2024-03-30 21:21:05

本發明涉及一種汽車自動電子門鎖，尤其涉及一種汽車門鎖狀態監測與控制裝置。

背景技術：

目前，汽車普遍採用遙控類防盜鎖，其可通過無線通訊的方式遠距離控制汽車進行上鎖、解鎖等操作，非常方便。但這種方式也存在相應的不足，如有時車主因疏忽忘記鎖門，或者不法分子採用幹擾手段幹擾車主使用遙控器鎖門而使車門無法鎖上，車主對此毫無察覺，因而可能造成車內財物被盜甚至汽車被盜的事件發生，給車主帶來重大經濟損失。

中國專利文獻名稱為：汽車紅外防盜報警裝置，申請號為：93210535.1的發明專利公開了一種基於紅外接收器的汽車防盜報警裝置，它只是檢測汽車中是否有人進入，而後將相關信息發送給司機。對於車主本人及其汽車的狀態並沒有進行檢測和識別，同時也沒有就汽車的相關狀態與人進行交互設置。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發明提供一種結構簡單、可靠性高、使用方便的汽車門鎖狀態監測與控制裝置。

本發明解決上述問題的技術方案是：

一種汽車門鎖狀態監測與控制裝置，包括微控制器1、門邊反饋模塊2、車門鎖反饋模塊3、鑰匙孔檢測模塊4、車門鎖控制模塊5、紅外感應模塊6、直流穩壓電源7、報警模塊8和人機互動模塊9；門邊反饋模塊2、車門鎖反饋模塊3、鑰匙孔檢測模塊4、紅外感應模塊6與微控制器1相連；微控制器1與車門鎖控制模塊5、報警模塊8相連。

優選的，人機互動模塊9為觸摸式液晶顯示屏。

進一步優選的，觸摸式液晶顯示屏界面包括：觸摸式液晶顯示屏91、數據顯示框92、增加鍵93、減少鍵94；確認鍵95和報警開關鍵96。

優選的，微控制器1為意法半導體的stm32f103zet6為32位單片機。

優選的，一種汽車門鎖狀態監測與控制裝置還包括晶振電路10、系統時鐘晶振電路11、啟動電路12、後備區供電電路13、復位電路14。

進一步優選的，晶振電路10優選為rtc晶振電路。

優選的，所述紅外感應模塊6包括紅外傳感器61、紅外處理晶片62以及外接接口63。

進一步優選的，紅外處理晶片62為biss0001為紅外熱釋處理晶片。

優選的，直流穩壓電源電路7包括開關71、第一級降壓模塊72、自恢復保險絲73、、第二級降壓模塊74；電源vcc經開關71接入第一級降壓模塊72，第一級降壓模塊72的輸出通過自恢復保險絲73接到第二級降壓模塊74，第二級降壓模塊74輸出。

上述方式防止了電壓出現幹擾而不能正常工作，使電源電路工作更加穩定、更加安全。

為了能夠使用汽車蓄電池作為供電電源。

優選的，第一級降壓模塊72包括：第一級降壓晶片721、第一電阻722、第二電阻723、第三電阻724、電容725、穩壓二極體726以及電感727；第一級降壓晶片721包含6個引腳；輸入in接引腳5，引腳5通過第一電阻722接引腳4，引腳2接gnd；引腳3通過第二電阻723接輸出out且引腳3通過第三電阻724接gnd；引腳1通過電容725接引腳6；引腳6接穩壓二極體726的負極，穩壓二極體726的正極接gnd；同時引腳6通過電感727接輸出out。

進一步優選的，第一級降壓晶片721優選為mps公司的mp2359晶片。

優選的，第二級降壓模塊74包括：第二級降壓晶片741、電容742；第二級降壓晶片741包括4個引腳；輸入in接引腳3，引腳3通過電容742接引腳1，引腳1接gnd；引腳2和引腳4為out引腳相連作為輸出out。

進一步優選的，第二級降壓晶片741優選為ams公司的ams1117-3.3晶片。

優選的，報警模塊8包括led燈和揚聲器，通過isd1760作為揚聲器驅動晶片。

本發明的有益效果在於：

本發明通過採用紅外感應模塊來檢測車內是否有人，當檢測到車內無人，且通過鑰匙孔檢測模塊和門邊反饋模塊檢測到汽車鑰匙已經拔出、車門已經關上但車門鎖沒有鎖上時，微控制器將通過車門鎖控制模塊實現自動鎖門，從而可避免因車主疏忽忘記鎖門或不法分子採用幹擾手段使汽車車門無法鎖上而造成車內財物被盜的事件發生。

附圖說明

圖1為本發明汽車門鎖狀態監測與控制裝置的結構框圖。

圖2為本發明汽車門鎖狀態監測與控制裝置人機互動模塊界面圖。

圖3為本發明汽車門鎖狀態監測與控制裝置微控制器及其外圍電路框圖。

圖4為本發明汽車門鎖狀態監測與控制裝置紅外感應模塊電路框圖。

圖5為本發明汽車門鎖狀態監測與控制裝置直流穩壓電源電路框圖。

圖6為直流穩壓電源電路第一級降壓模塊原理圖。

圖7為直流穩壓電源電路第二級降壓模塊原理圖。

具體實施方式

下面結合實施方式及附圖對本發明作進一步詳細、完整的說明。

如圖1為本發明汽車門鎖狀態監測與控制裝置的結構框圖，由圖1可知，本發明包括微控制器1、門邊反饋模塊2、車門鎖反饋模塊3、鑰匙孔檢測模塊4、車門鎖控制模塊5、紅外感應模塊6、直流穩壓電源7、報警模塊8和人機互動模塊9。

微控制器1用於運算控制；門邊反饋模塊2用於檢測門是否關閉；車門鎖反饋模塊3用於檢測車門鎖是否鎖住；鑰匙孔檢測模塊4用於檢測鑰匙是否還在鑰匙孔中(即鑰匙是否拔出)；車門鎖控制模塊5用於對門鎖的狀態進行控制(控制門鎖開、關)；紅外感應模塊6用於檢測是否有人存在；直流穩壓電源7用於給各個模塊提供正常的工作電源；報警模塊8用於輸出報警信號；人機互動模塊9用於設定必要的參數，與本發明的汽車門鎖控制器進行交互處理。

門邊反饋模塊2與微控制器1相連，門邊反饋模塊2給微控制器1提供車門關閉信號。

車門鎖反饋模塊3與微控制器1相連，車門鎖反饋模塊3給微控制器1提供車門鎖是否閉鎖的信號。

鑰匙孔檢測模塊4與微控制器1相連，鑰匙孔檢測模塊4給微控制器1提供車鑰匙是否從鑰匙孔拔出的信號。

車門鎖控制模塊5與微控制器1相連，車門鎖控制模塊5接收微控制器1輸出的車門鎖閉鎖或解鎖控制信號並執行相應的控制操作。

紅外感應模塊6與微控制器1相連，紅外感應模塊6用於給微控制器1提供車內人體紅外檢測信號，即當檢測到車內有人時，該模塊給微控制器1提供一持續的高電平信號，而當檢測到車內無人時，則給微控制器1提供一持續的低電平信號。

所述人機互動模塊9與微控制器1相連。

微控制器1通過接收人機互動模塊9設定的參數及紅外感應模塊6、門邊反饋模塊2、車門鎖反饋模塊3和鑰匙孔檢測模塊4提供的反饋信號，微控制器1經相關運算處理後輸出控制信號經車門鎖控制模塊5控制車門鎖的閉鎖操作。

在車內無人且車鑰匙已拔出的情況下，如果門邊反饋模塊2檢測到車門未關閉到位，微控制器1在延時一段時間後控制報警模塊8發出報警提示。

人機互動模塊可以為鍵盤、滑鼠及其顯示屏的組合，這裡優選為觸摸式液晶顯示屏。如圖2為本發明汽車門鎖狀態監測與控制裝置人機互動模塊界面圖，由圖2可知，圖中91表示觸摸式液晶顯示屏；92表示數據顯示框；93表示增加鍵；94表示減少鍵；95表示確認鍵；96表示報警開關鍵。

數據顯示框92用於顯示當前設定的延時報警時間，增加鍵93用於增加延時報警時間，減少鍵94用於減少延時報警時間，確認鍵95用於對設定的延時報警時間進行確認，報警開關96用於設定報警功能的開啟或關閉。

如圖3為本發明汽車門鎖狀態監測與控制裝置微控制器及其外圍電路框圖，這裡的外圍電路主要是指微控制器正常工作的必要模塊。由圖3可知，微控制器1與其它外圍模塊電路相連接。這裡的微控制器1優選為意法半導體的stm32f103zet6為32位單片機。

它的外圍模塊包括：晶振電路10、系統時鐘晶振電路11、啟動電路12、後備區供電電路13、復位電路14。晶振電路10為微控制器1提供時鐘、系統時鐘晶振電路11為整個系統提供時鐘信號、啟動電路12對微控制器1進行啟動控制、後備區供電電路13為微控制器1中的必要模塊提供後備電源、復位電路14是對微控制器1進行復位控制。這些模塊都為常規的電路模塊，這裡就不做詳細介紹了。需要強調的是晶振電路10優選為rtc晶振電路。

圖中微控制器1的stm32f103zet6的管腳並沒有示意出。它的第6腳接後備區供電電路，第25腳接系統復位電路，第8、9腳接rtc晶振電路，第138、48腳接啟動電路，第24、23腳接系統時鐘晶振電路。

另外，微控制器1的第40、41、42和43腳接語音報警模塊。第124腳接紅外感應模塊。

上述引腳的具體連接關係沒有在圖中示意。實際中只需要按上述描述連接即可。

如圖4為本發明汽車門鎖狀態監測與控制裝置的紅外感應模塊電路框圖，由圖4可知，紅外感應模塊6主要包括紅外傳感器61、紅外處理晶片62以及外接接口63。紅外傳感器61主要檢測是否有紅外信號；紅外處理晶片62是將紅外傳感器61的檢測信號進行處理，處理後的結果通過外接接口63輸出至微控制器1。

這裡紅外處理晶片62優選為biss0001為紅外熱釋處理晶片，它的工作電壓為5v，當檢測到人體紅外時，輸出埠電壓為3.3v，當沒有檢測到人體紅外時，輸出埠電壓為0v。上述汽車門鎖狀態監測與控制裝置中，所述紅外感應模塊6與微控制器1相連，紅外感應模塊6用於檢測車內是否有人，當檢測到車內有人時，紅外感應模塊6將給微控制器1發送一持續的高電平信號，而當檢測到車內無人時，紅外感應模塊6將給微控制器1發送一持續的低電平信號。

圖5為本發明汽車門鎖狀態監測與控制裝置直流穩壓電源電路框圖。直流穩壓電源7的作用是為整個控制器提供工作電源。由圖5可知，電源vcc經開關71接入第一級降壓模塊72，第一級降壓模塊72的輸出通過自恢復保險絲73接到第二級降壓模塊74，第二級降壓模塊74輸出。自恢復保險絲73作用是防止電壓出現幹擾而不能正常工作，使電源電路工作更加穩定、更加安全。這裡電源vcc可以直接用汽車蓄電池作為電源供電。電源vcc通過第一級降壓模塊72降壓到5v，第一級降壓模塊72輸出的5v電壓經第二級降壓模塊74降壓到3.3v後給系統各單元供電。

如圖6為直流穩壓電源電路第一級降壓模塊72原理圖，由圖6可知，第一級降壓模塊72核心為第一級降壓晶片721。這裡第一級降壓晶片721優選為mps公司的mp2359晶片。

mp2359晶片包括6個引腳，分別為引腳1為bst引腳(靴帶引腳)、引腳2為gnd引腳(接地引腳)、引腳3為fb引腳(反饋引腳)、引腳4為en引腳(使能引腳)、引腳5為in引腳(電源電壓輸入引腳)、引腳6為sw引腳(開關引腳)。輸入in(這裡的輸入為電源電壓)接引腳5，引腳5通過第一電阻722接引腳4，引腳2接gnd；引腳3通過第二電阻723接輸出out且引腳3通過第三電阻724接gnd；引腳1通過電容725接引腳6；引腳6接穩壓二極體726的負極，穩壓二極體726的正極接gnd；同時引腳6通過電感727接輸出out。mp2359的輸入電壓範圍為4.5-24v，這樣的寬輸入電壓能夠使用汽車蓄電池作為供電電源。

圖7為直流穩壓電源電路第二級降壓模塊74原理圖，直流穩壓電源電路第二級降壓模塊74的主要作用是將直流穩壓電源電路第一級降壓模塊輸出的5v電壓降壓為3.3v電壓後輸出給控制器各模塊。

由圖7可知，第二級降壓模塊74核心為第二級降壓晶片741。這裡第二級降壓晶片721優選為ams公司的ams1117-3.3晶片，它包括4個引腳，分別為引腳1為gnd引腳(接地引腳)、引腳3為in引腳(電源電壓輸入引腳)、引腳2和引腳4為out引腳(輸出引腳)。輸入in(這裡的輸入為電源電壓)接引腳3，引腳3通過電容742接引腳1，引腳1接gnd；引腳2和引腳4為out引腳相連作為輸出out。

需要強調的是：圖5～圖7電路中還包括必要的濾波電容，在圖中並沒有示出。

報警模塊8包括led燈和揚聲器，該報警模塊接收微控制器1輸出的控制信號並發出聲光報警。它採用isd1760為揚聲器驅動晶片，具有錄音和放音功能，isd1760的錄音時間長度最大為60秒，可以由單片機選擇播放其中任何一個時間段的錄音。在這裡就不做詳細介紹。

具體實施例：

置於汽車內部的紅外感應模塊6實時檢測汽車內部是否有人，當檢測到汽車內部無人時，該模塊將給微控制器1輸出一持續的低電平信號，微控制器1接收到該信號後，隨即通過鑰匙孔檢測模塊4來檢測汽車鑰匙是否拔出，如果檢測到車鑰匙未拔出，則微控制器1將驅動報警模8塊發出語音報警提示：「車鑰匙未拔出」；而如果檢測到車鑰匙已經拔出，則微控制器1隨即通過門邊反饋模塊2檢測車門是否關閉，如果檢測到車門已經關閉，則微控制器1將通過車門鎖控制模塊5控制車門鎖自動鎖上，而如果檢測到車門未關閉，則微控制器1將延時一段時間後驅動報警模塊8發出語音報警提示：「車門未關」。

在車門鎖閉鎖的情況下，如果車門鎖被遙控器開啟，微控制器1即通過紅外感應模塊6對車內是否有人進行檢測，如果在一段時間檢測不到車內有人且車門處於關閉狀態，則通過車門鎖控制模塊5控制車門鎖重新鎖上。

如果微控制器1通過紅外感應模塊6檢測車內有人，除了對紅外感應模塊6進行跟蹤檢測外，其他模塊將進入休眠狀態，而一旦檢測到車內無人，則整個控制系統重新進入工作狀態。

最後有必要說明的是：以上實施例只用於對本發明的技術方案作進一步詳細地說明，不能理解為對本發明保護範圍的限制，本領域的技術人員根據本發明的上述內容作出的一些非本質的改進和調整均屬於本發明的保護範圍。