一种智能电动车警示系统

1.一种智能电动车警示系统，其特征在于：包括交通灯系统控制器、智能头盔系统控制器、电动车系统控制器；所述交通灯系统控制器控制红绿灯电路和无线发射电路以及数码管显示电路；所述智能头盔系统控制器控制超声波发射和接收电路、无线蓝牙传输电路、无线接收电路、蜂鸣器报警电路；所述电动车系统控制器控制车速检测电路、无线蓝牙传输电路；所述交通灯系统控制器、智能头盔系统控制器、电动车系统控制器分别由单片机来控制。
2.根据权利要求1所述的一种智能电动车警示系统，特征在于，所述系统中包括无线发射模块、无线接收模块、无线蓝牙传输模块、无线蓝牙收发模块、蜂鸣器报警模块、超声波测距模块、霍尔传感器的测速模块。
3.根据权利要求1所述的一种智能电动车警示系统，特征在于，所述单片机以STC89C52为核心。
4.根据权利要求2所述的一种智能电动车警示系统，特征在于，所述蜂鸣器报警模块安装在头盔上。
5.根据权利要求3所述的一种智能电动车警示系统，特征在于，所述单片机电路由单片机U1，晶振Y1，电容C1，C2，C10，开关K1，电阻R1，R2和排阻R3组成；其中，电容C1，C2一端并联接地，另一端分别与晶振Y1两端相连；电容C10一端接+5V，另一端与电阻R1相连；电阻R1一端接地，一端与K1相连；电阻R2一端接+5V，一端与开关K1相连；单片机U1的18，19脚分别与晶振Y1的两端相连，9脚和开关K1相连，20脚接地，31，40脚接+5V，32、
39脚分别和排阻R3相连,排阻R3的另一端并联接地。
6.根据权利要求1-4任一所述的一种智能电动车警示系统，特征在于，所述无线发射模块经过自定义编码来定义红绿灯，发射端将二进制信号调成特定频率的脉冲序列，经光电转换电路，驱动红外发射管以光脉冲的形式发送到空中，接收端将接收到的光脉冲转换成电信号，经解调和译码后恢复出原二进制数字信号，然后传输到单片机进行判断，从而达到识别红绿灯的效果；同时由霍尔传感器的测速模块进行测速，通过无线蓝牙传输模块将数据发送给头盔控制器，当电动车超速时蜂鸣器模块收到信号发出警报，给电动车驾驶者安全提醒；在电动车行进的过程中超声波模块一直在识别障碍，利用超声波模块发射超声波，判断驾驶者前方是否有障碍，并计算出距离，通过单片机计算出障碍是否可以规避；当 超速、遇到红灯或者黄灯和遇到障碍时蜂鸣器报警模块发出警报提醒驾驶者，并通过头盔实现智能停车。

一种智能电动车警示系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种智能电动车警示系统，属于电动车智能交通领域，用于保障电动车驾驶员的行驶安全。\n背景技术\n[0002] 因为电动车环保、实用、经济等优点，购置电动车的人数越来越多。据电动车协会统计，我国如今已成为世界上电动车生产量、销售量最大的国家。表面上，环保便捷的的电动车，是安全环保的交通工具，但调查显示，虽然交通管理措施的完善和交通基础设施的完备，交通事故总体发生量有明显的下降，但是电动自行车导致的交通事故却每年在不断增长，而且增长速度在不断加快。通过分析电动自行车相关的交通事故，发现导致事故的原因主要包括：电动自行车骑车人饮酒或醉酒驾车、突然变向、抢道、占道行驶、违章载人等。\n由于电动自行车骑车人没有经过专门的交通安全法律法规的培训，对交通法规知识一知半解，导致道路交通违法行为严重。例如：占用机动车道，超速，闯红灯，骑车带人，逆行等。造成这样一个安全问题，一个原因是由于监督管理机制不完善，而另一个主要原因是驾驶员交通安全意识淡薄。面对这些惨痛的现实，如何为了减少电动车辆事故率，成为保障道路交通安全的重中之重。一方面国家进行安全教育和加强文明行驶的宣传，另一方面我们可以设计一种具有一定的实用价值和经济价值的电动车智能警示系统来辅助电动车驾驶员驾驶电动车。智能电动车警示系统如果可以广泛的被驾驶者使用，将可以减少许多不必要的电动车事故的发生，然而目前国内关于智能警示系统这一块还处于空白状态，所以急需一种电动车警示系统的出现。\n实用新型内容\n[0003] 本实用新型提供一种电动车智能警示系统，该系统可以实现诸如识别红灯,禁止驾驶者闯红灯，实时测速，超速警报，障碍警报规避的功能，驾驶者通过这个系统可以大大增加安全保障。\n[0004] 本实用新型采用的技术方案为：提供一种电动车智能警示系统，其特征在于：包括交通灯系统控制器、智能头盔系统控制器、电动车系统控制器；所述交通灯系统控制器控制红绿灯电路和无线发射电路以及数码管显示电路，所述智能头盔系统控制器控制超声波发射和接收电路、无线蓝牙传输电路、无线接收电路、蜂鸣器报警电路，所述电动车系统控制器控制车速检测电路、无线蓝牙传输电路；所述交通灯系统控制器、智能头盔系统控制器、电动车系统控制器分别由单片机来控制，所述单片机实现对整个系统的控制。\n[0005] 所述系统中包括无线发射模块、无线接收模块、无线蓝牙传输模块、无线蓝牙收发模块、蜂鸣器报警模块、超声波测距模块、霍尔传感器的测速模块。\n[0006] 所述单片机以STC89C52为核心。\n[0007] 所述蜂鸣器报警模块安装在头盔上。\n[0008] 所述无线发射模块经过自定义编码来定义红绿灯，发射端将二进制信号调成特定频率的脉冲序列，经光电转换电路，驱动红外发射管以光脉冲的形式发送到空中，接收端将接收到的光脉冲转换成电信号，经解调和译码后恢复出原二进制数字信号，然后传输到单片机进行判断，从而达到识别红绿灯的效果，当为红灯时通过头盔实现智能停车。\n[0009] 所述霍尔传感器的测速模块进行测速，通过无线蓝牙传输模块将数据发送给头盔控制器，当电动车超速时蜂鸣器模块收到信号发出警报，给电动车驾驶者安全提醒，并通过头盔实现智能停车。\n[0010] 所述超声波模块一直在识别障碍，利用超声波模块发射超声波，判断驾驶者前方是否有障碍，并计算出距离，通过单片机计算出障碍是否可以规避。\n[0011] 所述智能电动车当超速、遇到红灯或者黄灯和遇到障碍时蜂鸣器报警模块发出警报提醒驾驶者，并通过头盔实现智能停车。\n[0012] 所述智能头盔系统控制器根据无线接收模块接收的数据识别红绿灯和通过超声波收发模块检测前方障碍、电动车系统控制器通过霍尔传感器测速模块测速，三者同时进行，实时刷新。\n[0013] 所述单片机电路由单片机U1，晶振Y1，电容C1，C2，C10，开关K1，电阻R1，R2和排阻R3组成。其中，C1，C2一端并联接地，另一端分别与Y1两端相连。C10一端接+5V，另一端与R1相连。R1一端接地，一端与K1相连。R2一端接+5V，一端与K1相连。U1的18,19脚分别与Y1的两端相连，9脚和K1相连，20脚接地，31，40脚接+5V，3239脚分别和R3相连,R3的另一端并联接地。\n[0014] 所述蓝牙传输电路由蓝牙串口模块组成，其中，VCC脚接+5V，TXD脚接U1的10脚，RXD脚接U1的11脚，GND脚接地。\n[0015] 所述蜂鸣器电路由电阻R3，蜂鸣器FM,PNP三极管Q3组成，其中R3的一端与U1的\n2脚相连，另一端与Q3的基极相连。FM一端接VCC,另一端与Q3的发射极相连，Q3的集电极接地。\n[0016] 所述车速检测电路由电阻R8，R9，R11，电容C4，发光二极管D5-D6，以及J2，U4,和\n74HC14U7组成，其中，R8的一端与C4相连，另一端与U7的1脚相连。R9一端接地，另一端与D5相连。R11一端与D6相连，另一端与U7的2脚。C4一端接地，另一端与U7的7脚相连。D5一端接VCC,另一端与R9相连。D6一端与R11相连，另一端接VCC。J2的1脚接VCC，2脚接地，3脚与U7的2脚相连。U4的1脚接VCC,2脚接地，3脚与U7的1脚相连。U7的3,5,9,11,13并联接VCC,14脚接地。\n[0017] 所述超声波发射电路由MC74HC04AN U5，电阻R10，超声波发射器T1组成，其中，U5的1脚接U1的17脚，2,3,5脚并联，9,11脚并联接R10和T1的一端，4脚接T1的另一端，\n7脚接地14脚接VCC。\n[0018] 所述超声波接收电路由电容C7-C9，C11，电阻R12-R14，超声波接收器T2，CX20106A U6组成，其中，C7一端与T2相连，另一端与U6的1脚相连。C8一端与R12相连，另一端与T2相连。C9的一端与T2相连，另一端与U6的3脚相连。C11一端接地，另一端与U6的6脚相连。R12一端与C8相连，另一端与U6的2脚相连。R13一端接VCC，另一端与U6的5脚相连。R14一端接OUTPUT,另一端接VCC。U6的4脚接VCC,7脚接OUTPUT,8脚接VCC。\n[0019] 所述红绿灯电路由电容C3，电阻R5-R7，发光二极管D7-D9组成，其中，C2一端接地，另一端与VCC相连。R5一端与U1的23脚相连，另一端与D7相连。R6一端与U1的22脚相连，另一端与D8相连。R7一端与U1的21脚相连，另一端与D9相连。D7，D8，D9的另一端并联接VCC。\n[0020] 所述数码管电路由NPN三极管Q1-Q2，以及数码管S1组成，其中，Q1的基极接U1的27脚，集电极接VCC，发射极接S1的3脚。Q1的基极接U1的28脚，集电极接VCC，发射极接S1的4脚。S1的1脚接U1的39脚，S1的2脚接U1的38脚，S1的5脚接U1的34脚，S1的6脚接U1的37脚，S1的7脚接U1的32脚，S1的8脚接U1的35脚，S1的9脚接U1的36脚，S1的10脚接U1的33脚。\n[0021] 本实用新型的有益效果是：该系统可以禁止驾驶者闯红灯，同时实现实时测速，超速警报，障碍警报规避的功能；有效的减少人为原因而造成的交通事故，维护交通秩序，并且保障电动车驾驶者的生命安全。\n附图说明\n[0022] 图1为本实用新型的系统结构框图。\n[0023] 图2为本实用新型的单片机电路图。\n[0024] 图3为本实用新型的蓝牙传输电路图。\n[0025] 图4为本实用新型的蜂鸣器电路图。\n[0026] 图5为本实用新型的车速检测电路图。\n[0027] 图6为本实用新型的超声波发射电路图。\n[0028] 图7为本实用新型的超声波接收电路图。\n[0029] 图8为本实用新型的红绿灯电路图。\n[0030] 图9为本实用新型的数码管电路图。\n[0031] 图10为本实用新型的无线传输电路图。\n[0032] 图11为本实用新型的程序流程图。\n具体实施方式\n[0033] 一种电动车智能警示系统以STC89C52单片机为核心，以无线通讯实现单片机之间的通讯，无线发射模块经过自定义编码来定义红绿灯，发射端将二进制信号调成特定频率的脉冲序列，经光电转换电路，驱动红外发射管以光脉冲的形式发送到空中。接收端将接收到的光脉冲转换成电信号，经解调和译码后恢复出原二进制数字信号，然后传输到单片机进行判断，从而达到识别红绿灯的效果。同时由霍尔传感器的测速模块进行测速，通过无线蓝牙传输模块将数据发送给头盔控制器，当电动车超速时蜂鸣器模块收到信号发出警报，给电动车驾驶者安全提醒。在电动车行进的过程中超声波模块一直在识别障碍，利用超声波模块发射超声波，判断驾驶者前方是否有障碍，并计算出距离，通过处理器计算出障碍是否可以规避。当超速、遇到红灯或者黄灯和遇到障碍时蜂鸣器报警模块发出警报提醒驾驶者，并通过头盔实现智能停车。\n[0034] 图2为本实用新型的单片机电路图，单片机采用STC公司的高速、低功耗、超强抗干扰的STC89C52,实现对整个系统的控制。图中C1、C2为晶振的负载电容，分别接在晶振的两个脚上和对地的电容，影响晶振的谐振频率和输出幅度。拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。\n[0035] 图3为本实用新型的蓝牙传输电路图，本系统采用的蓝牙主从机通讯传输电路图，图为hc-06蓝牙传输模块，该模块具有增强天线，数据稳定传输，穿透性强的特点。\n[0036] 图4为本实用新型的蜂鸣器电路图，采用蜂鸣器报警，一般工作电流比较大，电路上的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，需要利用三极管增加电流驱动蜂鸣器。\n[0037] 图5为本实用新型的车速检测电路图，采用霍尔传感器来实现测速的功能，霍尔传感器是利用霍尔效应与集成电路结合而制成的一种对磁性敏感的传感器，霍尔传感器具有灵敏度高，体积小，使用方便等优点。在车轮的四周安装了六个小磁铁，小磁铁均匀分布，电机带动车轮转动时，每转一圈，与霍尔传感器接触六次，霍尔传感器感应磁场的变化通过上拉电阻会产生一个低电平，单片机会接收到这个低电平信号，单片机IO口检测到下降沿触发中断，利用控制计数的时间的方法，就能实现测速。\n[0038] 图6为本实用新型的超声波发射电路图，超声波由于波长较短，绕射能力较差，反射能力较强。如果前面有障碍，超声波会被反射回来。按照发射波和反射波之间相差的时间，就能够计算出探头与障碍物之间的间隔。采用HY-SRF05超声波传感器，从单片机产生大于10us的高电平来驱动超声波发射器产生一组40KHz的超声波，经由发射模块的发射探头发出。\n[0039] 图7为本实用新型的超声波接收电路图，超声波接受模块接收回波，经过CX20106A产生一个负跳变导致单片机得外部中断，进过计算发射到接收所经历的时间很容易计算出超声波与障碍之间的距离。\n[0040] 图8为本实用新型的红绿灯电路图，红绿灯系统是现实生活中最常见的实现对车辆流通进行控制的方式，本系统基于交通法规中的红绿黄信号的含义来实现的模拟，在红绿灯上搭载了无线发射的装置，使交通灯在红灯，黄灯和绿灯时发出特定波形，这个波形被智能头盔上的无线接收模块接收，然后给电动车发指令，绿灯时就正常行驶，红灯，黄灯电动车制动。\n[0041] 图9为本实用新型的数码管电路图，2位共阳数码管读秒显示电路采用三极管驱动数码管，单片机控制位选端选通某一位数码管，同时单片机控制数码管的8段显示。\n[0042] 图10为本实用新型的无线传输电路图，无线传输选用AU-YK04解码，接收模块采用LC振荡电路，内含放大整形，输出的数据信号为解码后的高电平信号，接收模块有较宽的接收带宽。\n[0043] 图11为本实用新型的程序流程图，智能头盔系统控制器根据无线接收模块接收的数据识别红绿灯和通过超声波收发模块检测前方障碍、电动车系统控制器通过霍尔传感器测速模块测速，三者同时进行，实时刷新。当交通灯为红灯或者黄灯时无线发射模块发送一定频率的波，智能头盔上的无线接收模块接收到信息，智能头盔通过无线蓝牙模块对电动车进行有效的制动；当为绿灯时，无线发射模块发送不同的信号指令加以区分，电动车正常运行。电动车的超声波测距模块测出前方障碍物的距离，如果障碍物小于安全距离，通过无线蓝牙模块让头盔实时报警，头盔通过无线蓝牙模块让电机有效制动。系统通过霍尔传感器对电动车进行实时测速，如果超过安全速度，通过无线蓝牙模块，让智能头盔进行报警，同时头盔通过无线蓝牙模块对电动车进行有效的制动。\n[0044] 虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。