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儿童防锁车内报警器模型设计
文/阮文玉 黄初艳
摘要：儿童防锁车内报警器模型运用单片机作为主要控制芯片，当车辆门锁后报警器开始工作，使用人体感应模块侦测车内是否有人，若检测到有人，报警系统开始报警提醒，同时温度传感器检测车内温度，进行温度调节，使密闭车辆内温度为人体适应范围，有效避免儿童遗留车内安全事故发生。
关键词：防锁车内；人体红外检测；温度检测；报警1 绪言
随着人们生活水平不断提高，汽车逐步进入千家万户。人们在享受汽车带来便利的同时却忽略了汽车使用存在的一些安全隐患，如将儿童遗忘并锁在车内，如果车辆密闭，将会危及孩子生命安全。2013年7
月，湖北13岁男孩丁丁被遗忘在车中，2个多小时后被发现时已昏迷，体温40度以上，抢救无效死亡；2015年7月12日，山东沂水县一名3岁女童被幼儿园园长遗忘在车内近10个小时，不幸身亡；2018年6月26日，湖北枣阳市一名4岁半男童被遗忘在幼儿园负责人的私家车内4小时，送医无效死亡，当天湘潭最低气温27℃，最高36℃；2019年6月18日，辽宁省凌源市一名4岁幼童被遗忘在校车内，放学时才被人发现死亡。据媒体报道，民警曾对密闭车辆进行过测温实验，原本车辆后排位置温度仅为28℃，在阳光直射一小时后，车内温度升到50℃，当环境温度超过30℃时人身体就会产生热觉，如果体温超过41℃就会出现意识模糊、昏迷等症状。因此，设计一款儿童防锁车内报警器是非常有必要的。儿童防锁车内报警器可采用单片机作为主控芯片，人体红外传感器为检测器件，若有人则报警模块开始报警提示驾驶员，同时监控车内温度，当车内的温度不在人体温度适应范围内时打开相应调温设备，确保孩子身处适宜的温度环境中。2 设计思路
儿童防锁车内报警器模型是由单片机、人体红外传感器、温度传感器，报警系统，显示电路、继电器驱动电路及相关电路组成。其中运用单片机作为主要控制芯片、当车门锁后儿童防锁车内报警器开始工作。利用人体红外传感器判断车内是否有儿童，当检测到有儿童被遗留在汽车内时，报警系统给驾驶员发送报警信号，避免儿童被长时间遗留在车内发生的事故。如果报警系统发出报警声的时没有打开车门把小孩从车内抱出来，报警系统将持续报警。同时利用温度传感器测量车内的温度经过信号处理后将测得的数据发送至单片机控制系统，通过显示电路将测得的温度进行实时显示，并与按键电路设置人体适
应温度的上下限进行比较，当温度不在所设置的温度范围内，驱动电路就驱动车内调温设备工作（如：当检测到的温度低于下限值，驱动加热片升温；当检测到的温度高于上限值时，驱动风扇工作降温）。给车内的人一个舒适安全的环境，避免发生意外事故。
具体研究内容如下：
●当车门被锁后利用人体红外传感器检测车内是否滞留儿童。●当检测到车内有儿童遗留时报警系统发出报警。●利用按键电路设置温度的上下限值。●利用温度传感器检测车内的温度。●利用LCD 显示屏对温度进行实时显示。
●当车内温度超出规定范围时，系统驱动控制继电器对车内温度调整。
本设计通过传感器获取外界参数，单片机编程控制，实现智能化控制。
本设计总体框图如下图所示。
图1 设计框图
3 部分硬件模块
通过比较，选择使用STC89C52单片机、DYP-ME003人体感应模块、DS18B20温度传感器、LCD1602显示屏来完成报警器模型设计。3.1 人体红外电路模块
人体红外DYP—ME003芯片工作原理是检测到人后OUT 脚会输出高电平。芯片工作时OUT 脚需加1k 电阻进行限流，防止电流过大损坏单片机芯片。芯片检测到有人后，高电平输出经过三极管放大电流，再输出给
单片机。
图2 人体红外电路
3.2 报警电路模块
图3所示为蜂鸣器报警电路。单片机管脚的灌电流比拉电流容量大，此电路为低电平输出时蜂鸣器报警。当单片机P2.0脚输出低电平时，PNP 型三极管导通，集电极电流通过，蜂鸣器报警。当单片机P2.0脚输出高
电平时，三极管截止，蜂鸣器停止报警。
图3 报警电路
3.3 温度传感器模块
报警器采用DS18B20温度传感器检测车内温度，加10k 电阻是为了上拉，限制高低电平。DS18B20是数字温度传感器，与传统的温度传感器不同，其输出的是数字信号，可以直接传送给单片机，显示在显示屏上。温度传感器主要是用来进行温度采集，检测原理是低温度和高温度系数晶振分别发送脉冲信号给计数器1和计数器2，温度寄存器和计数器1设定有一个基数值，并根据脉冲信号进行计算，之后计数器2进行计数，从而
得出准确的数值。
图4 温度传感器电路
3.4 按键电路模块
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设计采用了按键k1、k2、k3来实现温度设定功能。其中K1用来选择温度上下限。K2用于来增加温度，每按一次温度增加1摄氏度。K3用于来减小温度，每按一次温度减小1摄氏度。如图5所示按键电路的连接图，K1、K2、K3、分别接单片机的P1.0、P1.1、P1.2口。当按键按下对应单片机IO
口为低电平。
图5 按键电路
3.5 继电器电路模块
该部分通过单片机的P3.6和P3.7口输出的高低电平来控制固态继电器的通断，从而决定加热片或风扇是否工作，当P3.6口输出低电平时，加热片通电，环境温度缓慢升高，DS18B20测得的温度值也升高；当P3.6口输出高电平时，加热继电器断开，温度回落。当P3.7口输出低电平时，风扇通电，周围的温度缓慢降低，DS18B20测得的温度值减小；当P3.7
口输出高电平时，降温继电器断开，温度升高。
图6 继电器电路
4 整体设计方案（见图7）
5 软件设计
为便于编写、调试和修正，系统软件的编制采用了模块化结构，整个控制软件由多个独立的小模块组成，通过软件接口衔接，主控程序包含条件判别和子程序调用等部分。主程序主要由DYP-ME003人体感应模块、DS18B20温度传感器和LCD1602、按键、报警模块组成。首先对DYP-ME003人体感应模块开启中断、对DS18B20温度传感器和LCD1602进行初始化。再进行扫描按键，不同的按键进行响应处理。系统初始化完成后控制DYP-ME003人体感应模块、DS18B20
温度传感器反馈的数据进行处
图7 整体设计电路图
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（上接58页）
中国汽车模型网3.4 通过相关人才加强相关机制建设
政府想要促进文化服务体系发展，首先要建设和健全相关机制，这样才能为体系发展保驾护航。而建设和健全相关机制，离不开人才支持，这需要地方高校的重视。首先，地区政府要构建完善的文化投入制度，这样才能促进文化事业长期有效发展，同时，相关公共文化单位要注意引进相关人才；其次，政府
可以通过深入调查各方需要，建立可以协调多方利益的机制，从而保障基础公共文化服务体系健康可持续发展；最后，笔者建议地方政府可以吸引一些民间投资，建设文化服务体系。公共文化服务体系本身便具有一定公益性，吸引民间投资，也是促进其发展的有效策略。4 结语
培养相关人才，不但能促进公共文化服务体系建设，也能促进沧州地方发展，为丰富民众日常生活提供更多可能。虽然笔者提出的相关建议和对策还不够完善，但笔者希望可以通过自身努力，提升相关部门对公共文化服务体系的重视，从而促进公共文化服务体系建设与健全。公共文化服务体系不仅关乎民众日常生活，也关乎民众精神建设，无论是地方政府
还是相关人才，都要加强对其的重视，才能促进相关服务体系健康可持续发展，通过教育、培养、共建等多种方式助力沧州基层公共文化服务建设。参考文献：
[1] 苗美娟，刘兹恒.近五年我国公共文化服务研究综述[J]. 图书馆论坛,2016（02）.
[2] 孙掌印.我国公共文化服务体系研究前沿热点及其知识基础可视化分析[J].图书馆建设,2016（09）.
[3] 洪伟达，王政.以图书馆为基础推进公共文化服务体系建设[J].图书馆建设,2014（03）.
[4] 巫志南，冯佳.现代公共文化服务体系中的公共图书馆[J].中国图书馆学报,2015（03）.
基金项目：2020年度沧州市社会科学发展研究课题“地方高校人才培养助力沧州基层公共文化服务体系建设研究”（编号：2020058）。
作者简介：孙静怡（1995-），女，沧州市人，助教，硕士研究生，研究方向：高校思政、翻译。
（作者单位：沧州师范学院 美术学院）
理，再根据处理的结果控制报警器和调温继电器工作。
图8 主流程图
6 制作与调试
按既定设计方案进行实物制作，制板、焊接、检查和上电调试都是非常重要的。将焊接好的实物与设计电路图对比，查看实物的线路和原理图是否一致，确保没有漏焊或焊接错，再用万用表检查元器件，最后检测线路有无短路或断路现象。经调试，报警器能够在检测到人时发出报警，同时显示屏也能显示实时温度，并且温度低于设定范围值下限时，发热继
电器闭合使环境升温，温度高于设定范围值上限时，降温继电器闭合使环
境降温。
图9 模型实物图
7 结语
儿童防锁车内报警器可实现人体检测、报警、温度检测及调控等功能，可应用于家用轿车、幼儿园校车。经调试，设计的报警器可实现预期的各项功能。由于儿童被锁车里的事件时有发生，该报警器能够提示驾驶员，有效防止安全事故发生，具有一定实际应用价值。参考文献：
[1] 青岛女婴被锁车内致死 调查：孩子被锁车一年百余起[Z].新华网,2016-6-15.
[2] 梁光清.基于被动式红外探测器的人体识别技术研究[M].重庆大学出版社,2009.
基金项目：贵州省大学生创新创业训练项目（编号：S202010666016）；兴义民族师范学院大学生创新创业训练项目（编号：2020XJYB027）。
（作者单位：贵州省兴义民族师范学院）
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