数字式太阳能声光危险警告系统

技术领域

本发明涉及防控领域，特别涉及一种置于危险源前，用于提醒行人和车辆注意安全的数字式太阳能声光危险警告系统。

背景技术

现在，无论是在城市还是在乡村都有很多危险源，比如建房子打地基挖的坑；城市的水务、煤气、通信、电力、市政等部门为了提供更好的服务，经常在马路上挖沟埋设一些管道、线路等；施工中的河道、损坏或丢盖的窨井等。这些危险源给生活在附近的人们造成了安全隐患，为了减小危险发生的可能，施工方一般在这些危险源的外围用铁栅栏或反光锥等提醒人们。这种措施在白天还可以起到较好的作用，但到了晚上，尤其在天气不好或灯光照明不好的条件下，行人或车辆如果注意力不集中，就很容易发生危险。更经常有一些小孩，因为缺乏生活经验和自我保护意识，不小心掉进坑或沟里，造成无法挽回的损失。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种数字式太阳能声光危险警告系统，该系统可以检测是否有行人或车辆靠近危险源，并且判断当时是白天还是夜晚，然后通过灯光闪烁和发出声音提出警示。

本发明采用的技术方案是：

数字式太阳能声光危险警告系统，包括电源装置和检测警告装置，所述的电源装置负责电源的供应和管理，包括太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池，在太阳能控制器的正面有六个接头，每两个一组，所以可以分为左、中、右三组，其中左边的一组用来与太阳能电池板的火线和零线连接；中间的一组用来与蓄电池的两个电极相连；右边的一组用于接负载，在本装置中连接一个警报灯，其中警报灯的火线上还接有一个继电器，用于控制警报灯开与关，此开关动作由单片机控制。太阳能控制器的上面有一个5V/1A 的USB接口，用于给单片机供电。

所述的太阳能电池板收集太阳光，然后将之转换成电能，本发明中采用的电池板功率是50W，输出电压是12V。太阳能控制器是一个负责电能管理的模块，它接收来自太阳能电池板的12V电压，然后传递给蓄电池，在这个过程中它控制和管理充电的进程，避免过充和过放对蓄电池造成损坏。此外，它还可以从蓄电池引出一个12V的电压供其他负载使用，在本发明中，此接口用来给报警灯供电。另外，这个控制器还提供两个USB接口，其中一个5V/1A的USB接口用于为本发明的单片机供电。

所述的检测警告装置，包括单片机、时钟电路、复位电路、超声波检测模块、声音警告模块、警报灯模块、滤波电路和电源模块，时钟电路的两条引线连接到单片机的第18、19引脚；复位电路的引线连接到单片机的第9引脚；超声波检测模块中间的两个引脚分别接单片机的第24、25引脚，左、右两个引脚分别接VCC1和GND；声音警告模块中的NY3P065语音芯片的第4、5引脚分别接VCC1和GND，中间跨接一个104独石电容，第2、3引脚接喇叭，第1引脚通过一个104独石电容接GND，第6、7、8引脚分别接单片机的第23、22、21引脚；警报灯模块的四个引脚如图7所示分别接VCC1、GND、VCC2和单片机的第27引脚；滤波电路模块的两端分别接VCC1和GND；电源模块的一端接GND，另一端自锁开关的第3引脚接VCC1。这里的VCC1是指从太阳能控制器USB接口引出的5V电压；VCC2是指从太阳能控制器正前面右边那组接头引出的用于连接负载的12V电压。

本发明的检测警告装置是本发明的核心，其控制器采用单片机，型号是51系列的AT89C51；时钟电路，它由一个12MHz的晶振和两个30pF的瓷片电容构成，用于为单片机提供时钟信号；复位电路，它由一个10μF的电解电容和一个10KΩ的电阻构成，用于单片机启动；超声波检测模块，型号是HC-SR04，用于检测行人或车辆；声音警告模块，它由一片NY3P065语音芯片、一个1W的喇叭、两个104独石电容构成，语音芯片用于储存声频信号和驱动喇叭，喇叭用于发出警示音；警报灯模块，它由一个12V的警报灯、一个继电器、一个二极管、一个三极管、一个4.7KΩ的电阻、一个与门、一个非门和一个光敏二极管构成，用于产生灯光报警信号；滤波电路，它由一个100μF的电解电容和一个104独石电容构成，用于消除时钟信号中的多次谐波；电源模块，它由一个自锁开关和一个DC电源插口构成，用于连接从太阳能控制器USB口的电源。

检测警告装置的工作原理是，超声波模块能够识别出正在靠近危险源的行人或车辆（本发明中的HC-SR04的标称检测距离是4米，实际上在7米以内都能检测到事物），然后向单片机发送一个高电平，单片机接收到这个高电平后会向声音警告模块和警报灯模块发出指令，如果是在白天只有声音报警模块发出警报声，如果是夜晚声音模块和警灯模块都会发出警告（警报灯模块是否工作，主要由模块中的光敏二极管控制）。

本发明的有益效果是，能够探测出是否有行人或车辆靠近危险源，若有，会根据白天或夜晚发出声音和（或）灯光警告信号。本发明采用太阳能供电，设备简单、节能环保。

附图说明

图1是本发明的电源装置结构示意图。

图2是本发明的检测警告装置结构示意图。

图3是本发明的单片机和时钟电路图。

图4是本发明的复位电路图。

图5是本发明的超声波模块示意图。

图6是声音警告模块示意图。

图7是本发明的警报灯模块示意图。

图8是本发明的滤波电路示意图。

图9是本发明的电源模块示意图。

具体实施方式

数字式太阳能声光危险警告系统，包括电源装置和检测警告装置，所述的电源装置负责电源的供应和管理，包括太阳能电池板1、太阳能控制器2和蓄电池4，在太阳能控制器2的正面有六个接头，每两个一组，所以可以分为左、中、右三组，其中左边的一组用来与太阳能电池板1的火线和零线连接；中间的一组用来与蓄电池4的两个电极相连；右边的一组用于接负载，在本装置中连接一个警报灯3，其中警报灯3的火线上还接有一个继电器5，用于控制警报灯3开与关，此开关动作由单片机6控制。太阳能控制器2的上面有一个5V/1A的USB接口，用于给单片机6供电。

所述的太阳能电池板1收集太阳光，然后将之转换成电能，本发明中采用的电池板功率是50W，输出电压是12V。太阳能控制器2是一个负责电能管理的模块，它接收来自太阳能电池板1的12V电压，然后传递给蓄电池4，在这个过程中它控制和管理充电的进程，避免过充和过放对蓄电池4造成损坏。此外，它还可以从蓄电池4引出一个12V的电压供其他负载使用，在本发明中，此接口用来给报警灯3供电。另外，这个控制器还提供两个USB接口，其中一个5V/1A的USB接口用于为本发明的单片机6供电。

所述的检测警告装置，包括单片机6、时钟电路7、复位电路8、滤波电路模块9、电源模块10、超声波检测模块11、声音警告模块12和警报灯模块13，时钟电路7的两条引线连接到单片机6的第18、19引脚；复位电路8的引线连接到单片机6的第9引脚；超声波检测模块11中间的两个引脚分别接单片机6的第24、25引脚，左、右两个引脚分别接VCC1和GND；声音警告模块12中的NY3P065语音芯片的第4、5引脚分别接VCC1和GND，中间跨接一个104独石电容，第2、3引脚接喇叭，第1引脚通过一个104独石电容接GND，第6、7、8引脚分别接单片机6的第23、22、21引脚；警报灯模块13的四个引脚如图7所示分别接VCC1、GND、VCC2和单片机6的第27引脚；滤波电路模块9的两端分别接VCC1和GND；电源模块10的一端接GND，另一端自锁开关的第3引脚接VCC1。这里的VCC1是指从太阳能控制器2的USB接口引出的5V电压；VCC2是指从太阳能控制器2正前面右边那组接头引出的用于连接负载的12V电压。

本发明的检测警告装置是本发明的核心，其控制器采用单片机6，型号是51系列的AT89C51；时钟电路7，它由一个12MHz的晶振和两个30pF的瓷片电容构成，用于为单片机6提供时钟信号；复位电路8，它由一个10μF的电解电容和一个10KΩ的电阻构成，用于单片机6启动；超声波检测模块11，型号是HC-SR04，用于检测行人或车辆；声音警告模块12，它由一片NY3P065语音芯片、一个1W的喇叭、两个104独石电容构成，语音芯片用于储存声频信号和驱动喇叭，喇叭用于发出警示音；警报灯模块13，它由一个12V的警报灯、一个继电器、一个二极管、一个三极管、一个4.7KΩ的电阻、一个与门、一个非门和一个光敏二极管构成，用于产生灯光报警信号；滤波电路9，它由一个100μF的电解电容和一个104独石电容构成，用于消除时钟信号中的多次谐波；电源模块10，它由一个自锁开关和一个DC电源插口构成，用于连接从太阳能控制器2的USB口的电源。