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《關(guān)于智能兒童安全鎖的設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、關(guān)于智能兒童安全鎖的設(shè)計侯賢辰鄭州市第一中學(xué)摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進步以及人們生活水平的提高，人們出行變得更加快捷方便，幾乎家家戶戶出行都有私家車，并iL同時人們的安全意識也在提高，兒童鎖也在發(fā)揮著很關(guān)鍵的作用，但是由于兒童鎖自身結(jié)構(gòu)的局限，其不便之處也越來越明顯。本設(shè)計就是在這樣的背景之下產(chǎn)生的。本設(shè)計由壓力傳感器、單片機、繼電器和電磁鎖等結(jié)構(gòu)組成，可以根據(jù)壓力的大小檢測是大人還是小孩在開啟車門，并且通過單片機發(fā)送命令控制繼電器的吸合來控制電磁鎖的開啟與閉合。經(jīng)過不斷的論證，證明本設(shè)計是合理可行的。關(guān)鍵詞：兒
2、竜鎖;單片機;壓力傳感器;緒論隨著人們生活水平的提高，現(xiàn)在的出行方式較以前已經(jīng)有了質(zhì)的發(fā)展?，F(xiàn)在的家庭幾乎都有私家車，出行更加快速便捷。而在另外一方面，交通事故的發(fā)生概率也在增加，同時人們的安仝意識也在提高，相應(yīng)的安仝措施也在完善，相應(yīng)的交通規(guī)則也越來越詳細，這其中就包括在私家車出行過程中兒童的安全問題。據(jù)一些交通管理部門做出的調(diào)查所得出的結(jié)論是:如果設(shè)定駕駛位的危險系數(shù)為100，則副駕駛位的安全系數(shù)為101，后排的危險系數(shù)只有75左右，尤其是后排屮間的危險系數(shù)只有68。所以目前已經(jīng)有明文規(guī)定兒童禁止乘坐私家
3、車的副駕駛座，因此只能坐在后排。而兒童由于其自身多動好動的性格以及很多情況下對危險意識的不足，很有可能在行車過程中把門打開，這樣反而會增加危險的概率。為了防止上述問題的發(fā)生，兒童鎖應(yīng)運而生，在很大程度上解決了上述問題。兒童鎖設(shè)置在汽車的后門上，在后門門鎖的下方有一個保險機構(gòu)，撥向有兒童閣標(biāo)的那一端，關(guān)上車門，此時在車內(nèi)無論如何也無法打開，只能在車外打開。這就在很大程度上避免了危險的發(fā)生，父母們也就可以專注于駕駛車輛了。但是在保證安全的同時也帶來了很大的不便，例如在下車時，父母們必須要下車為后排的孩子們開門。在
4、冇些情況下，后排的乘客在車內(nèi)打不開車門，很冇可能就是無意間啟動了兒童鎖的保險裝置，在一些特殊的情況下打不開車門是非常危險的。因此設(shè)計一款既能保證后排孩子們安全，乂不影響開門方便的汽車安全鎖就顯得尤為重要。本設(shè)計就是在這樣的背景之下產(chǎn)生的。1.總體設(shè)計本設(shè)計的目的在于設(shè)置一款智能安全鎖，使得一方面在開啟后，后排乘坐的小孩在車內(nèi)無法打開車門，保證安全。在另外一方面，又能夠智能檢測到是成年人還是小孩在后門開鎖，若是小孩則安全鎖打不開，反之則能夠正常打開。綜上所述，本設(shè)計可以將問題歸結(jié)為以下兩個部分：(1)小孩與大人
5、的識別問題；(2)安全鎖的打開與閉合問題。關(guān)于上述問題的解決，本設(shè)計利用的是單片機系統(tǒng)與相應(yīng)的檢測模塊和執(zhí)行模塊和結(jié)合來實現(xiàn)。通過仔細的觀察發(fā)現(xiàn)，小孩與大人在開門的力道方面，差距還是非常大的。因此關(guān)于大人與小孩的識別問題可以歸結(jié)為力道的檢測問題，力道大的認為是大人，開門力道小的就認為是小孩。所以，本設(shè)計擬采用壓力傳感器檢測后車門開車的力道，以此來判斷是大人還是小孩。并且將壓力信息傳遞給單片機，單片機經(jīng)過內(nèi)部的判斷，會發(fā)送命令給執(zhí)行機構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)為電磁鎖，以此完成車門的開與關(guān)。木設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。圖1
6、安全鎖系統(tǒng)示意圖下載原圖本設(shè)計中，壓力傳感器所用的轉(zhuǎn)換芯片為HX711，電磁鎖所用的啟動電壓為12伏，因此，顯然單片機是無法直接啟動的，因此需要繼電器作為控制的橋梁，并且需要單獨為其設(shè)定電源，為了調(diào)試的方便，木設(shè)計為其添加了1602液晶顯示器。所作出的原理圖如圖2所示。2.硬件設(shè)計單片機：目前單片機在自動控制領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，并且在円常的生活中，兒乎所有的電子器件都離不開單片機的身影。單片機是一種集成電路芯片，是一種微型計算機系統(tǒng)。其將中央處理器、隨機存儲器、只讀存儲器、多種I/O口和中斷系統(tǒng)等集屮到一塊芯片
7、上，可以實現(xiàn)信息的接收、信息的處理與信息的發(fā)送功能,作為本設(shè)計的神經(jīng)中樞，本設(shè)計采用的單片機的型號為AT89C52，由于其本身的兼容性、非易失性等方面出色的表現(xiàn)，使得其在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。壓力傳感器:顧名思義，該器件的作用為檢測壓力信息與傳送信息，目前最常用的壓力傳感器為壓阻式力傳感器，器件中很重要的一個組成部分就是電阻應(yīng)變片，其應(yīng)用的原理為電阻應(yīng)變效應(yīng)，即吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象。木設(shè)計采用的壓力傳感器為HX711,該種傳感器集成度高、響應(yīng)速度快以及抗干擾性強，并且該傳
8、感器可以直接對內(nèi)部供電，無需另外的模擬電源，并且其上電自動復(fù)位功能簡化了開機的初始化過程。圖2系統(tǒng)原理圖下載原圖電磁鎖:其所應(yīng)用的原理為電生磁現(xiàn)象，當(dāng)電流通過硅鋼片時，電磁鎖就會產(chǎn)生很大的吸力緊緊的吸住鐵板，只需要小小的電流就可以產(chǎn)生很大的磁力。只需要切斷電流，電磁鐵就會失去吸力。為了使吸力足夠大以保證安全，本設(shè)計采用的電磁鎖的驅(qū)動電壓為12V。但是考慮到51單片機的輸出電壓只有5V，因此需要另外專
