本發(fā)明涉及一種汽車(chē)安全的電子設(shè)備，特別涉及一種車(chē)內(nèi)HCL、CO和煙霧檢測(cè)無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

由《JB/T8139-1999公路車(chē)輛用低壓電纜》可查知，車(chē)輛用線束絕緣主要材料為聚氯乙烯，當(dāng)線束過(guò)流或過(guò)熱達(dá)到一定溫度（240℃）時(shí)，聚氯乙烯發(fā)生分解產(chǎn)生大量的HCL氣體，不但能夠加速線束的分解老化，還對(duì)人體有害。

CO氣體是一種毒性極高、致死率極高的氣體，其在空氣中濃度達(dá)到0.04ppm時(shí)即可致人死亡。汽車(chē)內(nèi)部可能的CO的來(lái)源主要來(lái)自于汽車(chē)尾氣，尤其在相對(duì)封閉、空氣流動(dòng)性差的場(chǎng)所，在不熄火開(kāi)空調(diào)外循環(huán)時(shí)，極易將尾氣中的CO吸入車(chē)廂內(nèi)，車(chē)內(nèi)CO累計(jì)速度迅速提高，汽車(chē)駕駛室內(nèi)人員發(fā)生窒息的事故時(shí)有發(fā)生，其主要原因是發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速工況，人員長(zhǎng)時(shí)間處于密閉的駕駛室內(nèi)，駕駛室內(nèi) CO 含量超過(guò)了正常人所接受的濃度，造成了人員窒息甚至死亡的事故。此外，當(dāng)車(chē)輛發(fā)生自燃時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體，很多火災(zāi)案例中人員傷亡是由于CO 氣體中毒造成的。因此在燃燒初期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并報(bào)警，能夠在很大程度上減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。CO 氣體是一種易燃易爆的有毒氣體，少量的 CO 即能給人體造成傷害。由于它無(wú)色無(wú)味難以被發(fā)現(xiàn)和感知，以致中毒及爆炸事件時(shí)有發(fā)生。

然而，對(duì)于 HCL、CO和煙霧這些危險(xiǎn)氣體的警報(bào)目前只是應(yīng)用電力和采礦業(yè)等少數(shù)行業(yè)。

現(xiàn)有的車(chē)輛駕駛室中并沒(méi)有針對(duì)HCL、CO和煙霧一體化濃度檢測(cè)的裝置，一旦車(chē)內(nèi)HCL或CO或煙霧超標(biāo)（因?yàn)榛馂?zāi)產(chǎn)生），不但無(wú)法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警，電氣線路熱分解產(chǎn)生的有毒氣體更是危及車(chē)內(nèi)人員的生命安全。國(guó)內(nèi)外對(duì)于車(chē)輛消防安全預(yù)警機(jī)制還未完全重視起來(lái)，大部分車(chē)企對(duì)于車(chē)內(nèi)有毒氣體的監(jiān)測(cè)處于空白狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的狀況，本發(fā)明提供一種車(chē)內(nèi)HCL、CO和煙霧檢測(cè)無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛駕駛室內(nèi)HCL、CO和煙霧等有害氣體的預(yù)警監(jiān)測(cè)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源，告知車(chē)內(nèi)人員有生命危險(xiǎn)和車(chē)輛自燃危險(xiǎn)。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案是：一種車(chē)內(nèi)HCL、CO和煙霧檢測(cè)無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于：包括分別設(shè)置在殼體內(nèi)的HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器和HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器， HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器設(shè)置在車(chē)內(nèi)，HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器由駕駛員或車(chē)主隨身攜帶，HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器與HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接；

所述HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器，包括CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器外圍電路、12V轉(zhuǎn)5V電源模塊N2、無(wú)線通信模塊U2、單片機(jī)N4；所述單片機(jī)N4分別與CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器外圍電路、無(wú)線通信模塊U2連接，12V轉(zhuǎn)5V電源模塊N2為分別為CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器外圍電路提供電源，12V轉(zhuǎn)5V電源模塊N2通過(guò)5V轉(zhuǎn)3.3V電源轉(zhuǎn)換電路為單片機(jī)N4、無(wú)線通信模塊U2提供電源；

車(chē)內(nèi)HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器，包括無(wú)線通信模塊U5、單片機(jī)N6、鋰電池BT2、鋰電池充電電路、電源電路、時(shí)鐘電路、LCD顯示電路、按鍵電路、蜂鳴器B1、蜂鳴器B2，

所述單片機(jī)N6分別與無(wú)線通信模塊U5、時(shí)鐘電路、LCD顯示電路、按鍵電路、蜂鳴器B1、蜂鳴器B2連接，所述鋰電池充電電路通過(guò)鋰電池BT2分別與電源電路、蜂鳴器B1、蜂鳴器B2連接，電源電路與無(wú)線通信模塊U5連接。

一種車(chē)內(nèi)HCL、CO和煙霧無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：將設(shè)置在殼體內(nèi)的HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器安裝在車(chē)廂內(nèi)，傳感器探頭部分暴露在殼體外，將設(shè)置在殼體內(nèi)的HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器由駕駛員或車(chē)主隨身攜帶；

HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器以單片機(jī)N4為核心，單片機(jī)N4內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器把來(lái)自CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器U1的氣體濃度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送到單片機(jī)N4的算術(shù)運(yùn)算單元，與設(shè)定的報(bào)警門(mén)限值進(jìn)行比較，如果上述有害氣體的濃度值超出設(shè)定的上限，單片機(jī)N4將以上傳感器數(shù)據(jù)按設(shè)定的通信協(xié)議打包，送到無(wú)線通信模塊U2，然后控發(fā)無(wú)線通信模塊U2，無(wú)線通信模塊U2接收到來(lái)自單片機(jī)N4的發(fā)射指令，將單片機(jī)N4送來(lái)的傳感器打包數(shù)據(jù)調(diào)制到發(fā)射載波上，通過(guò)無(wú)線通信模塊U2所接的天線ANT1發(fā)射出去，單片機(jī)N4定時(shí)將傳感器休眠、喚醒從而降低整機(jī)功耗；

當(dāng)有報(bào)警器報(bào)警時(shí)，HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器中的無(wú)線通信模塊U5接收到的射頻信號(hào)電平高于其接收靈敏度，即可正常接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，無(wú)線通信模塊U5把接收到的調(diào)制有報(bào)警信息射頻信號(hào)解調(diào)，得到按設(shè)定的通信協(xié)議打包的有關(guān)CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器U1氣體濃度的數(shù)據(jù)，送單片機(jī)N6，單片機(jī)N6控制LCD顯示電路的LCD顯示屏，顯示實(shí)時(shí)CO、煙霧和HCL的濃度數(shù)據(jù)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，如果CO和煙霧濃度超過(guò)設(shè)定濃度，則驅(qū)動(dòng)蜂鳴器B1報(bào)警，如果HCL濃度超過(guò)設(shè)定濃度，則驅(qū)動(dòng)蜂鳴器B2報(bào)警，使駕駛員或車(chē)主及時(shí)了解車(chē)內(nèi)的危險(xiǎn)情形，迅速采取措施；

系統(tǒng)設(shè)計(jì)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)會(huì)存儲(chǔ)報(bào)警發(fā)生時(shí)間和報(bào)警時(shí)一體化傳感器的濃度數(shù)據(jù)；

使用人員可以通過(guò)按鍵電路的按鍵和LCD顯示屏查閱實(shí)時(shí)CO、煙霧、HCL濃度數(shù)據(jù)，設(shè)置報(bào)警上限，查看歷史報(bào)警信息；

鋰電池充電電路為系統(tǒng)電源鋰電池BT2充電，具備充電指示和防過(guò)充功能；HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器一次充電可使用4至5天。

本發(fā)明的有益效果是：使用電化學(xué)CLE-1431傳感器，設(shè)計(jì)應(yīng)用于車(chē)內(nèi)，能實(shí)現(xiàn)HCL在線監(jiān)測(cè)報(bào)警功能，通過(guò)對(duì)線束絕緣熱分解時(shí)產(chǎn)生氣體HCL的監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)汽車(chē)駕駛室內(nèi)線束的火災(zāi)隱患，而且在線束剛發(fā)生熱分解時(shí)就可以報(bào)警，提前一步告知駕駛?cè)藛T車(chē)輛線束的故障，避免危險(xiǎn)，不但能防止線束進(jìn)一步老化起火、預(yù)防車(chē)輛火災(zāi)，還對(duì)人體起到保護(hù)作用。

基于數(shù)字式CO傳感器，設(shè)計(jì)應(yīng)用于車(chē)內(nèi)，能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)CO在線監(jiān)測(cè)的報(bào)警功能，防止人員中毒及爆炸事件的發(fā)生。當(dāng)駕駛室內(nèi)CO 濃度超標(biāo)時(shí)及時(shí)報(bào)警，提醒車(chē)內(nèi)人員，即能減少窒息事故的發(fā)生。

車(chē)輛自燃事故時(shí)有發(fā)生，很多是從陰燃開(kāi)始，火災(zāi)早期會(huì)有大量煙霧產(chǎn)生，基于數(shù)字式煙霧傳感器，設(shè)計(jì)應(yīng)用于車(chē)內(nèi)，能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)煙霧在線監(jiān)測(cè)的報(bào)警功能，當(dāng)駕駛室內(nèi)CO 濃度超標(biāo)時(shí)及時(shí)報(bào)警，提醒車(chē)內(nèi)人員，即能減少窒息事故的發(fā)生。

采用目前較為成熟的數(shù)字式CO傳感器，配合煙感報(bào)警器，將汽車(chē)自燃時(shí)發(fā)生報(bào)警的準(zhǔn)確率進(jìn)一步提升，形成一套比較完整的車(chē)輛火災(zāi)安全預(yù)警系統(tǒng)。

采用SX1278無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)距離、無(wú)通信費(fèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸方式，用于報(bào)警器和接收器間進(jìn)行報(bào)警信息傳輸。

總之，可實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛駕駛室內(nèi)HCL、CO和煙霧等有害氣體的預(yù)警監(jiān)測(cè)，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源，并告知車(chē)內(nèi)人員有生命危險(xiǎn)和車(chē)輛自燃危險(xiǎn)，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的電路連接框圖；

圖2為本發(fā)明HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器的電路連接框圖；

圖3為本發(fā)明HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器的電路連接框圖；

圖4為本發(fā)明HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器的電路原理圖；

圖5為本發(fā)明HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、3所示，車(chē)內(nèi)HCL、CO和煙霧檢測(cè)無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，包括分別設(shè)置在殼體內(nèi)的HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器和HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器， HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器設(shè)置在車(chē)內(nèi)，HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器由駕駛員或車(chē)主隨身攜帶，HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器與HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接。

HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器，包括CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器外圍電路、12V轉(zhuǎn)5V電源模塊N2、無(wú)線通信模塊U2、單片機(jī)N4；所述單片機(jī)N4分別與CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器外圍電路、無(wú)線通信模塊U2連接，12V轉(zhuǎn)5V電源模塊N2為分別與CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器外圍電路提供電源，12V轉(zhuǎn)5V電源模塊N2通過(guò)5V轉(zhuǎn)3.3V電源轉(zhuǎn)換電路為單片機(jī)N4、無(wú)線通信模塊U2提供電源。

車(chē)內(nèi)HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器，包括無(wú)線通信模塊U5、單片機(jī)N6、鋰電池BT2、鋰電池充電電路、電源電路、時(shí)鐘電路、LCD顯示電路、按鍵電路、蜂鳴器B1、蜂鳴器B2。

單片機(jī)N6分別與無(wú)線通信模塊U5、時(shí)鐘電路、LCD顯示電路、按鍵電路、蜂鳴器B1、蜂鳴器B2連接，所述鋰電池充電電路通過(guò)鋰電池BT2分別與電源電路、蜂鳴器B1、蜂鳴器B2連接，電源電路與無(wú)線通信模塊U5連接。

如圖4所示，HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器的具體電路連接為：12V轉(zhuǎn)5V電源模塊N2的3腳、4腳與電容C8、C9并聯(lián)，3腳接地，4腳提供電源VCC，電源轉(zhuǎn)換芯片N3的輸入腳IN接電源VCC，輸出腳OU分別接電容C10、電容C11的一端并提供3.3V電源，電容C10、電容C11的另一端及電源轉(zhuǎn)換芯片N3的接地腳GND分別接地。

單片機(jī)N4的3腳、4腳與晶體G1并聯(lián)，晶體G1的一端通過(guò)電容C6接地，晶體G1的另一端通過(guò)電容C7接地，單片機(jī)N4的31腳通過(guò)電阻R10接地，12腳接地，CO傳感器U4和煙霧傳感器U3的4腳分別接電源VCC，CO傳感器U4和煙霧傳感器U3的1腳分別接地，煙霧傳感器U3的3腳通過(guò)電阻R12分別接電阻R11的一端及單片機(jī)N4的26腳，電阻R11的另一端接單片機(jī)N4的27腳，CO傳感器U4的3腳通過(guò)電阻R13分別接電阻R14的一端及單片機(jī)N4的21腳，電阻R14的另一端接單片機(jī)N4的19腳。

無(wú)線通信模塊U2的1腳接單片機(jī)N4的13腳，2腳分別接單片機(jī)N4的5腳及電阻排UN1的16腳，3腳分別接單片機(jī)N4的14腳及電阻排UN1的15腳，4腳分別接單片機(jī)N4的15腳及電阻排UN1的14腳，5腳分別接單片機(jī)N4的16腳及電阻排UN1的13腳，6腳分別接單片機(jī)N4的12腳及電阻排UN1的12腳，8腳分別接單片機(jī)N4的25腳及電阻排UN1的11腳，9腳分別接單片機(jī)N4的24腳及電阻排UN1的10腳，10腳分別接單片機(jī)N4的23腳及電阻排UN1的9腳，11腳接單片機(jī)N4的11腳，12腳分別接電阻排UN1的1腳、2腳、3腳、4腳、5腳、6腳、7腳、8腳及3.3V電源，13腳、14腳、15腳、16腳分別接地，17腳接天線ANT1。

HCL傳感器外圍電路的HCL傳感器U1的C腳分別接電容C2的一端及芯片N1A的輸出端1腳，R腳通過(guò)電阻R3接電容C2的另一端及電阻R4的一端，電阻R4的另一端接電容C4的一端及芯片N1A的同相輸入端3腳，電容C4的另一端分別接電阻R7的一端及芯片N1A的反相輸入端2腳，電阻R7的另一端接可變電阻RP 1的3腳，可變電阻RP 1的1腳接地，2腳通過(guò)電阻R2接3.3V電源，芯片N1A的電源端4腳接電源VCC及電容C1的一端，電容C1的另一端接地，芯片N1A的接地端11腳接地，HCL傳感器U1的S腳通過(guò)電阻R9分別接電阻R5、電阻R1的一端，電阻R5的另一端接電容C3的一端及芯片N1B的同相輸入端5腳，電容C3的另一端接芯片N1B的反相輸入端6腳及電阻R8的一端，電阻R8的另一端接可變電阻RP 1的2腳，電阻R1的另一端接芯片N1B的輸出端7腳 及電阻R6的一端，電阻R6的另一端接電容C5的一端及單片機(jī)N4的20腳，電容C5的另一端接地。

HCL傳感器U1的型號(hào)為：CLE-1431，無(wú)線通信模塊U2 的型號(hào)為：SX1278，煙霧傳感器U3的型號(hào)為：MQ-2， CO傳感器U4的型號(hào)為：MQ-7，單片機(jī)N4的型號(hào)為：STC12C5616AD。

如圖5所示，HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器的具體電路連接為：芯片N5的輸入腳IN接電源VCC，輸出腳OU分別接電容C12、電容C13的一端并提供3.3V電源，電容C12、電容C13的另一端及電源轉(zhuǎn)換芯片N5的接地腳GND分別接地。

芯片N7的輸入腳IN接電源VCC，輸出腳OU分別接電容C14、電容C15的一端并提供3.3V電源，電容C14、電容C15的另一端及電源轉(zhuǎn)換芯片N7的接地腳GND分別接地。

鋰電池充電電路的鋰電池管理芯片N9的1腳接電阻R19的一端及鋰電池BT2的負(fù)極并接地，2腳接電阻R19的另一端，3腳接鋰電池BT2的正極，3腳、8腳分別接發(fā)光二極管VD3的正極、電容C20正極、接口XS1的1腳，7腳通過(guò)電阻R18接發(fā)光二極管VD3的負(fù)極，鋰電池管理芯片N9的6腳、電容C20負(fù)極、接口XS1的3腳分別接地。

單片機(jī)N6的18腳、19腳與晶體G2并聯(lián)，晶體G2的一端通過(guò)電容C16接地，晶體G2的另一端通過(guò)電容C18接地，單片機(jī)N6的9腳通過(guò)電阻R16接地，單片機(jī)N6的35腳、36腳、37腳、38腳、39腳分別對(duì)應(yīng)LCD顯示電路的7腳、6腳、5腳、4腳、3腳相接，LCD顯示電路的2腳 接地，1腳接芯片N5的3.3V電源。

時(shí)鐘電路N8的1腳接電源VCC，2腳、3腳與晶體G3并聯(lián)，晶體G3的一端通過(guò)電容C17接地，晶體G3的另一端通過(guò)電容C19接地，5腳接單片機(jī)N6的14腳，6腳接單片機(jī)N6的15腳，7腳接單片機(jī)N6的39腳，8腳接電池BT1正極，BT1負(fù)極及時(shí)鐘電路N8的4腳接地。

按鍵電路電阻排UN2的5腳、6腳、7腳、8腳接電源VCC，1腳、2腳、3腳、4腳分別依次對(duì)應(yīng)接單片機(jī)N6的28腳、32腳、33腳、24腳相連接，電阻排UN2的1腳通過(guò)按鍵S1接地，2腳通過(guò)按鍵S2接地，3腳通過(guò)按鍵S3接地，4腳通過(guò)按鍵S4接地。

報(bào)警輸出電路三極管VT1、三極管VT2的發(fā)射極分別接電源VCC，三極管VT1集電極分別接二極管VD1負(fù)極、蜂鳴器B1的一端，二極管VD1正極及蜂鳴器B1的另一端接地，三極管VT1基極通過(guò)電阻R15接單片機(jī)N6的21腳，三極管VT2集電極分別接二極管VD2負(fù)極、蜂鳴器B2的一端，二極管VD2正極及蜂鳴器B2的另一端接地，三極管VT2基極通過(guò)電阻R17接單片機(jī)N6的27腳。

無(wú)線通信模塊U5的型號(hào)為：SX1278，單片機(jī)N6的型號(hào)為：8051或8031。

一種車(chē)內(nèi)HCL、CO和煙霧無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，將設(shè)置在殼體內(nèi)的HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器安裝在車(chē)廂內(nèi)，傳感器探頭部分暴露在殼體外，將設(shè)置在殼體內(nèi)的HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器由駕駛員或車(chē)主隨身攜帶。

HCL、CO、煙霧檢測(cè)報(bào)警器以單片機(jī)N4為核心，單片機(jī)N4內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器把來(lái)自CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器U1的氣體濃度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送到單片機(jī)N4的算術(shù)運(yùn)算單元，與設(shè)定的報(bào)警門(mén)限值進(jìn)行比較，如果上述有害氣體的濃度值超出設(shè)定的上限，單片機(jī)N4將以上傳感器數(shù)據(jù)按設(shè)定的通信協(xié)議打包，送到無(wú)線通信模塊U2，然后控發(fā)無(wú)線通信模塊U2，無(wú)線通信模塊U2接收到來(lái)自單片機(jī)N4的發(fā)射指令，將單片機(jī)N4送來(lái)的傳感器打包數(shù)據(jù)調(diào)制到發(fā)射載波上，通過(guò)無(wú)線通信模塊U2所接的天線ANT1發(fā)射出去，單片機(jī)N4定時(shí)將傳感器休眠、喚醒從而降低整機(jī)功耗；

12V轉(zhuǎn)5V電源模塊N2把車(chē)載電源轉(zhuǎn)換為5V電壓，一路給CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器外圍電路供電；再一路經(jīng)5V轉(zhuǎn)3.3V電源轉(zhuǎn)換電路給單片機(jī)N4和無(wú)線通信模塊U2供電。

當(dāng)有報(bào)警器報(bào)警時(shí)，HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器在一定范圍內(nèi)如依距報(bào)警器3公里以?xún)?nèi)，且無(wú)嚴(yán)重遮擋，HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器中的無(wú)線通信模塊U5接收到的射頻信號(hào)電平高于其接收靈敏度，即可正常接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，無(wú)線通信模塊U5把接收到的調(diào)制有報(bào)警信息射頻信號(hào)解調(diào)，得到按設(shè)定的通信協(xié)議打包的有關(guān)CO傳感器U4、煙霧傳感器U3、HCL傳感器U1氣體濃度的數(shù)據(jù)，送單片機(jī)N6，單片機(jī)N6控制LCD顯示電路的LCD顯示屏，顯示實(shí)時(shí)CO、煙霧和HCL的濃度數(shù)據(jù)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，如果CO和煙霧濃度超過(guò)設(shè)定濃度，則驅(qū)動(dòng)蜂鳴器B1報(bào)警，如果HCL濃度超過(guò)設(shè)定濃度，則驅(qū)動(dòng)蜂鳴器B2報(bào)警，使駕駛員或車(chē)主及時(shí)了解車(chē)內(nèi)的危險(xiǎn)情形，迅速采取措施。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)會(huì)存儲(chǔ)報(bào)警發(fā)生時(shí)間和報(bào)警時(shí)一體化傳感器的濃度數(shù)據(jù)。

使用人員可以通過(guò)按鍵電路的按鍵和LCD顯示屏查閱實(shí)時(shí)CO、煙霧、HCL濃度數(shù)據(jù)，設(shè)置報(bào)警上限，查看歷史報(bào)警信息。

鋰電池充電電路為系統(tǒng)電源鋰電池BT2充電，具備充電指示和防過(guò)充功能；HCL、CO、煙霧檢測(cè)接收器一次充電可使用4至5天。

AS1360-3.3電源電路將鋰電池BT2電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓給單片機(jī)N6、無(wú)線通信模塊U5、時(shí)鐘電路、LCD顯示電路供電，同時(shí)給按鍵電路提供上拉電平。

當(dāng)車(chē)箱內(nèi)有一定量的CO、煙霧或者HCL，達(dá)到報(bào)警上限時(shí)，報(bào)警器將報(bào)警信息通過(guò)無(wú)線模塊傳到接收器，接收器的蜂鳴器和報(bào)警指示燈提示車(chē)主或駕駛員車(chē)廂內(nèi)CO、煙霧或HCL濃度超標(biāo)。

1）CO傳感器U4

主要參數(shù)如下：

（1）加熱電壓：5±0.2V（AC?DC）

（2）工作電流：140mA

（3）檢測(cè)濃度范圍：10-1000ppm

（4）響應(yīng)時(shí)間：≤1S（預(yù)熱3-5分鐘）

（5）元件功耗：≤0.7W。

該傳感器模塊對(duì)CO檢測(cè)靈敏度很高，使用壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定性高，尺寸小巧，功耗低，在單片機(jī)的控制下，定期休眠喚醒，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境中CO含量的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

2）煙霧傳感器U3

主要參數(shù)如下：

（1）加熱電壓：5±0.2V（AC?DC）

（2）工作電流：180mA

（3）檢測(cè)濃度范圍：30-10000ppm

（4）響應(yīng)時(shí)間：≤20S（預(yù)熱3-5分鐘）

（5）元件功耗：≤0.9W。

該傳感器模塊對(duì)煙霧檢測(cè)靈敏度很高，使用壽命長(zhǎng)，穩(wěn)定性高，尺寸小巧，在單片機(jī)的控制下，定期休眠喚醒，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境中煙霧含量的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

3）HCL傳感器U1

（1）量程：0-50PPM 0-50PPM

（2）最大荷載：100PPM 100PPM

（3）靈敏度：0.3 ± 0.1uA/ppm

（4）響應(yīng)時(shí)間：(T90) ≤ 70秒

（5）分辨率：1PPM

（6）線性度：線性

（7）基線：(20 ℃) -0.2 ~ 1.0uA

（8）基線漂移：相當(dāng)于0 ~ 5 ppm

（9）長(zhǎng)期穩(wěn)定性：< 2% 信號(hào)值/月。

4）12V轉(zhuǎn)5V電源模塊N2

車(chē)載電源以12V為主，所以選用12V轉(zhuǎn)5V電源轉(zhuǎn)換模塊。

采用微功率小尺寸的單列封裝，寬輸入的模塊，在5V輸出情況下，最大電流可達(dá)200mA，完全適應(yīng)設(shè)計(jì)需求。

5）SX1278無(wú)線通信模塊

SX1278無(wú)線模塊除傳統(tǒng)的GFSK調(diào)制技術(shù)外，還采用了LoRa（遠(yuǎn)程）擴(kuò)頻技術(shù)。該模塊具有高效的接收靈敏度和超強(qiáng)的抗干擾性能。

該模塊有效視距傳輸距離可達(dá)3公里，將報(bào)警器安裝在車(chē)內(nèi)，考慮到車(chē)窗和建筑墻體、窗戶的阻擋，仍可以保證報(bào)警信號(hào)可以傳輸?shù)轿挥谧》炕蛏虉?chǎng)內(nèi)的車(chē)主攜帶的報(bào)警接收器。

6）單片機(jī)

采用低功耗、帶AD轉(zhuǎn)換功能的STC12AD系列單片機(jī)。

單片機(jī)定時(shí)控制CO、煙霧、HCL傳感器U1的電源通斷、并讀取CO、煙霧和HCL濃度信息，發(fā)生濃度超限報(bào)警時(shí)，通過(guò)SX1278無(wú)線模塊發(fā)送到報(bào)警接收器。