关于智能儿童安全锁的设计

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1、关于智能儿童安全锁的设计侯贤辰郑州市第一中学摘要：随着科学技术的进步以及人们生活水平的提高，人们出行变得更加快捷方便，几乎家家户户出行都有私家车，并iL同时人们的安全意识也在提高，儿童锁也在发挥着很关键的作用，但是由于儿童锁自身结构的局限，其不便之处也越来越明显。本设计就是在这样的背景之下产生的。本设计由压力传感器、单片机、继电器和电磁锁等结构组成，可以根据压力的大小检测是大人还是小孩在开启车门，并且通过单片机发送命令控制继电器的吸合来控制电磁锁的开启与闭合。经过不断的论证，证明本设计是合理可行的。关键词：儿

2、竜锁;单片机;压力传感器;绪论随着人们生活水平的提高，现在的出行方式较以前已经有了质的发展。现在的家庭几乎都有私家车，出行更加快速便捷。而在另外一方面，交通事故的发生概率也在增加，同时人们的安仝意识也在提高，相应的安仝措施也在完善，相应的交通规则也越来越详细，这其中就包括在私家车出行过程中儿童的安全问题。据一些交通管理部门做出的调查所得出的结论是:如果设定驾驶位的危险系数为100，则副驾驶位的安全系数为101，后排的危险系数只有75左右，尤其是后排屮间的危险系数只有68。所以目前已经有明文规定儿童禁止乘坐私家

3、车的副驾驶座，因此只能坐在后排。而儿童由于其自身多动好动的性格以及很多情况下对危险意识的不足，很有可能在行车过程中把门打开，这样反而会增加危险的概率。为了防止上述问题的发生，儿童锁应运而生，在很大程度上解决了上述问题。儿童锁设置在汽车的后门上，在后门门锁的下方有一个保险机构，拨向有儿童阁标的那一端，关上车门，此时在车内无论如何也无法打开，只能在车外打开。这就在很大程度上避免了危险的发生，父母们也就可以专注于驾驶车辆了。但是在保证安全的同时也带来了很大的不便，例如在下车时，父母们必须要下车为后排的孩子们开门。在

4、冇些情况下，后排的乘客在车内打不开车门，很冇可能就是无意间启动了儿童锁的保险装置，在一些特殊的情况下打不开车门是非常危险的。因此设计一款既能保证后排孩子们安全，乂不影响开门方便的汽车安全锁就显得尤为重要。本设计就是在这样的背景之下产生的。1.总体设计本设计的目的在于设置一款智能安全锁，使得一方面在开启后，后排乘坐的小孩在车内无法打开车门，保证安全。在另外一方面，又能够智能检测到是成年人还是小孩在后门开锁，若是小孩则安全锁打不开，反之则能够正常打开。综上所述，本设计可以将问题归结为以下两个部分：(1)小孩与大人

5、的识别问题；(2)安全锁的打开与闭合问题。关于上述问题的解决，本设计利用的是单片机系统与相应的检测模块和执行模块和结合来实现。通过仔细的观察发现，小孩与大人在开门的力道方面，差距还是非常大的。因此关于大人与小孩的识別问题可以归结为力道的检测问题，力道大的认为是大人，开门力道小的就认为是小孩。所以，本设计拟采用压力传感器检测后车门开车的力道，以此来判断是大人还是小孩。并且将压力信息传递给单片机，单片机经过内部的判断，会发送命令给执行机构，执行机构为电磁锁，以此完成车门的开与关。木设计的结构示意图如图1所示。图1

6、安全锁系统示意图下载原图本设计中，压力传感器所用的转换芯片为HX711，电磁锁所用的启动电压为12伏，因此，显然单片机是无法直接启动的，因此需要继电器作为控制的桥梁，并且需要单独为其设定电源，为了调试的方便，木设计为其添加了1602液晶显示器。所作出的原理图如图2所示。2.硬件设计单片机：目前单片机在自动控制领域应用非常广泛，并且在円常的生活中，儿乎所有的电子器件都离不开单片机的身影。单片机是一种集成电路芯片，是一种微型计算机系统。其将中央处理器、随机存储器、只读存储器、多种I/O口和中断系统等集屮到一块芯片

7、上，可以实现信息的接收、信息的处理与信息的发送功能,作为本设计的神经中枢，本设计采用的单片机的型号为AT89C52，由于其本身的兼容性、非易失性等方面出色的表现，使得其在电子行业中有着广泛的应用。压力传感器:顾名思义，该器件的作用为检测压力信息与传送信息，目前最常用的压力传感器为压阻式力传感器，器件中很重要的一个组成部分就是电阻应变片，其应用的原理为电阻应变效应，即吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象。木设计采用的压力传感器为HX711,该种传感器集成度高、响应速度快以及抗干扰性强，并且该传

8、感器可以直接对内部供电，无需另外的模拟电源，并且其上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。图2系统原理图下载原图电磁锁:其所应用的原理为电生磁现象，当电流通过硅钢片时，电磁锁就会产生很大的吸力紧紧的吸住铁板，只需要小小的电流就可以产生很大的磁力。只需要切断电流，电磁铁就会失去吸力。为了使吸力足够大以保证安全，本设计采用的电磁锁的驱动电压为12V。但是考虑到51单片机的输出电压只有5V，因此需要另外专