一种高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高速公路上的车辆故障实时提醒嵌入式装置，属于汽车控制领域。包括故障车辆产品装置、LoRa基站、云端和后方车辆服务终端。其中：故障车辆产品装置包括单片机模块、GPS定位模块、LoRa无线收发模块和手动确认报警模块。LoRa基站包括无线收发模块和单片机模块。本发明专利技术成本低廉，结构简单，定位精准，通过判断车辆在高速公路上超过一定的停留时间，把信息传送给车主手动确认报警，利用LoRa的无线传输给LoRa基站上传云端，把定位信息传送给后方车辆的移动服务终端，提醒后方车辆及时规避故障车辆，可以减少恶劣天气和夜间的高速路上的交通事故。

A real-time reminding device for vehicle fault on highways

The invention relates to a real-time reminding device for vehicle faults on expressways, which belongs to the field of vehicle control. It includes fault vehicle product installations, LoRa base stations, cloud and rear vehicle service terminals. Among them, the defective vehicle product device includes single-chip module, GPS positioning module, LoRa wireless transceiver module and manual confirmation alarm module. LoRa base station includes wireless transceiver module and MCU module. The invention has the advantages of low cost, simple structure and accurate positioning. By judging the vehicle over a certain residence time on the expressway, the information is sent to the owner to confirm the alarm manually, and the wireless transmission of LoRa is used to upload the cloud base to the LoRa base station, and the positioning information is transmitted to the mobile service terminal of the rear vehicle to remind the rear vehicle and the rear vehicle. When the vehicle is circumvent, it can reduce bad weather and traffic accidents at night.

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置
本专利技术涉及一种高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置，特别是一种基于LoRa的高速公路上的车辆故障实时提醒嵌入式装置，属于汽车控制领域。
技术介绍
近年来，在高速公路上我国的交通安全形势越来越严峻。在众多的交通事故中，因为车辆在恶劣天气和夜间行驶过程中出现故障，无法迅速的停靠在右侧的路肩或者应急车道内，会造成后方车辆不能及时接收信号对故障车进行规避，导致交通事故。也可能发生重大交通事故后，驾驶人员无法自己进行报警处理，对后方车辆进行警示，导致后方车辆无法及时作出紧急处理，造成交通事故。因此，我们设计了一种基于LoRa的高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置。该装置通过无线传输将故障车辆的GPS定位发给后方车辆的服务终端上，对后方车辆进行提醒，从而减少高速路上交通事故的发生。该装置能够通过LoRa无线传输，成本低廉，结构简单，耗能低，传输距离长，稳定性高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置，解决了车辆在高速路上行车过程中出现故障，而后方车辆无法及时规避造成的交通事故的问题。本专利技术采用的技术方案是：一种高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置，包括故障车辆产品装置1、LoRa基站2、云端3、后方车辆终端4；其中故障车辆产品装置1包括GPS定位模块5、单片机模块6、LoRa无线收发模块7、手动报警开关模块8和电源模块9，电源模块9分别与GPS定位模块5、单片机模块6、手动报警开关模块8连接，单片机模块6同时与GPS定位模块5、手动报警开关模块8、LoRa无线收发模块7连接，LoRa无线收发模块7与LoRa基站2连接，LoRa基站2与云端3连接，云端3与后方车辆终端4连接，单片机模块6通过轮询方式采集GPS定位信息。所述的GPS定位模块5包括GPS芯片GPS_NEO-6、GPS低噪声放大器芯片MAX2659和存储器芯片24C32，单片机模块6包括芯片STC12C5A60S2、时钟源模块和复位模块，电源模块9包括稳压器模块。所述的GPS定位模块5中：GPS芯片GPS_NEO-6的电源VCC接5V的外接电源，GND引脚接地，接收数据引脚RXD1连接单片机的发送数据引脚TXD，发送数据的引脚TXD1连接单片机的接收数据引脚RXD，引脚SCL2接芯片24C32的SCL引脚，引脚SDA2接芯片24C32的SDA引脚，引脚VDDUSB外接3.3V电源，引脚TIMEPLUSE外接GPSPPS时钟，然后串接电阻R1和3.3V的外接电源，GPS芯片引脚RF外接电容C1，然后连接GPS低噪声放大器芯片MAX2659的引脚RFOUT，GPS低噪声放大器芯片MAX2659的引脚GND接地，引脚VCC接一个3.3V的外接电源，引脚链接一个电容C2，然后接地，引脚RFIN接一个电感L1，然后连接一个电容C12，电容C12与天线J1连接。所述的GPS定位模块5的存储器芯片24C32的引脚A0、A1、A2、GND接地，引脚VCC接一个3.3V的电源，引脚WP分别接电容C7的一端、接地端，电容C7的另一端接3.3V的电源。所述的电源模块9的稳压器模块由LDO稳压器芯片RT9193-33和一个5位的Header组成，芯片RT9193-33的引脚BP连接一个电容C4，然后接地，引脚VOUT同时并联连接两个电容C5、C6，电容C5、电容C6的一端接3.3V的电源，另一端接地，芯片RT9193-33的使能端EN接一个5V电源，输入端口VIN分别接5位Header的引脚1、电容C3的一端，电容C3的另一端接地。所述的单片机模块6中芯片STC12C5A60S2的引脚VCC外接5V电源，引脚MISO连接LoRa模块的芯片引脚MISO，引脚MOSI连接LoRa模块的芯片引脚MOSI，引脚RXD连接GPS模块的芯片GPS_NEO-6的引脚TXD1，引脚TXD连接GPS模块的芯片GPS_NEO-6的引脚RXD1，引脚GND接地，引脚RST外接复位电路，复位电路的一路并联电阻R3的一端，一路并联电阻R4的一端，另一路并联电容CJ1的一端，电阻R3的另一端连接地端，电阻R4另一端连接按键开关SKEY1，开关SKEY1和电容CJ1的另一端同时接一个外接电源，手动报警模块包括电源5V、开关SKEY2、电阻R2和地线，电源5V连接开关SKEY2的一端，开关SKEY2的另一端连接电阻R2的一端同时连接单片机的P0.1口，电阻R2的另一端接上地线，整个手动报警模块和单片机的P0.1口相连接。所述的LoRa无线收发模块7由芯片SX1276集成模块构成，芯片SX1276的引脚GND接地，引脚MISO连接单片机模块的芯片引脚MISO，引脚MOSI连接单片机模块中芯片STC12C5A60S2的引脚MOSI，引脚VCC连接3.3V的电源，引脚VCC同时接两个并联电容C8和电容C9的一端，电容C8和电容C9的另一端接地。本专利技术的工作过程和工作原理为：对于故障车辆的GPS模块的UBLOX-NEO-6芯片，电源接5V电压，GND引脚接地线。接收数据的引脚RXD1和单片机模块的STC12C5A60S2的发送数据引脚TXD相连，发送数据的引脚TXD1和单片机模块的STC12C5A60S2的发送数据引脚RXD相连，实现单片机模块和GPS模块的通信。GPS模块的时钟脉冲引脚TIMEPLUSE外接GPSPPS，在PPS控制下，不同的GPS数据按一定时延有规律的发送给单片机，通过串口传送到单片机中。GPS接收机只要处于工作状态就会源源不断的与单片机进行交互。芯片UBLOX-NEO-6的引脚RF外接一个GPS低噪声放大器，放大所接收的微弱信号，降低噪声，使系统解调出所需要的信息数据，提高GPS定位的精准度。电源模块由LDO稳压器芯片RT9139-33构成，把输入的电压转换成3.3V电压。存储器芯片24C32通过引脚SCL和GPS定位模块UBLOX-NEO-6芯片的引脚SCL连接，存储器芯片24C32通过引脚SDA和GPS定位模块UBLOX-NEO-6芯片的引脚SDA连接，进行数据的存储。对于LoRa无线传输模块，由芯片SX1276集成模块的VCC引脚接3.3V电压，引脚ANT接同轴天线J2，引脚GND接地线，引脚MISO接单片机模块STC12C5A60S2的引脚MISOI，引脚MOSI接单片机模块STC12C5A60S2的引脚MOSI。对于单片机模块的STC12C5A60S2，复位引脚RST接复位模块，产生一个正脉冲以使单片机复位运行。手动报警模块，通过按下SKEY2开关进行手动报警，与单片机模块的P0口连接。该装置通过车辆在高速公路上停留超过一定时间向车主进行提醒，确认故障后按下手动报警开关，或者停留过长时间车主无法或者忽略确认报警，该装置通过LoRa无线传输模块将故障车辆的GPS定位发给LoRa基站,LoRa基站将信号传输给云端，云端通过通信协议传输到后方车辆的服务终端上，对后方车辆进行提醒及时规避故障车辆，从而减少高速路上交通事故的发生。本专利技术的有益效果是：本专利技术成本低廉，结构简单，定位精准，传输距离长，稳定性高。通过判断车辆在高速公路上超过一定的停留时间，把信息传送给车主手动确认报警，利用LoRa的无线传输给LoR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置，其特征在于：包括故障车辆产品装置（1）、LoRa基站（2）、云端（3）、后方车辆终端（4）；其中故障车辆产品装置（1）包括GPS定位模块（5）、单片机模块（6）、LoRa无线收发模块（7）、手动报警开关模块（8）和电源模块（9），电源模块（9）分别与GPS定位模块（5）、单片机模块（6）、手动报警开关模块（8）连接，单片机模块（6）同时与GPS定位模块（5）、手动报警开关模块（8）、LoRa无线收发模块（7）连接，LoRa无线收发模块（7）与LoRa基站（2）连接，LoRa基站（2）与云端（3）连接，云端（3）与后方车辆终端（4）连接，单片机模块（6）通过轮询方式采集GPS定位信息。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置，其特征在于：包括故障车辆产品装置（1）、LoRa基站（2）、云端（3）、后方车辆终端（4）；其中故障车辆产品装置（1）包括GPS定位模块（5）、单片机模块（6）、LoRa无线收发模块（7）、手动报警开关模块（8）和电源模块（9），电源模块（9）分别与GPS定位模块（5）、单片机模块（6）、手动报警开关模块（8）连接，单片机模块（6）同时与GPS定位模块（5）、手动报警开关模块（8）、LoRa无线收发模块（7）连接，LoRa无线收发模块（7）与LoRa基站（2）连接，LoRa基站（2）与云端（3）连接，云端（3）与后方车辆终端（4）连接，单片机模块（6）通过轮询方式采集GPS定位信息。2.根据权利要求1所述的一种高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置，其特征在于：所述的GPS定位模块（5）包括GPS芯片GPS_NEO-6、GPS低噪声放大器芯片MAX2659和存储器芯片24C32，单片机模块（6）包括芯片STC12C5A60S2、时钟源模块和复位模块，电源模块（9）包括稳压器模块。3.根据权利要求2所述的一种高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置，其特征在于：所述的GPS定位模块（5）中：GPS芯片GPS_NEO-6的电源VCC接5V的外接电源，GND引脚接地，接收数据引脚RXD1连接单片机的发送数据引脚TXD，发送数据的引脚TXD1连接单片机的接收数据引脚RXD，引脚SCL2接芯片24C32的SCL引脚，引脚SDA2接芯片24C32的SDA引脚，引脚VDDUSB外接3.3V电源，引脚TIMEPLUSE外接GPSPPS时钟，然后串接电阻R1和3.3V的外接电源，GPS芯片引脚RF外接电容C1，然后连接GPS低噪声放大器芯片MAX2659的引脚RFOUT，GPS低噪声放大器芯片MAX2659的引脚GND接地，引脚VCC接一个3.3V的外接电源，引脚链接一个电容C2，然后接地，引脚RFIN接一个电感L1，然后连接一个电容C12，电容C12与天线J1连接。4.根据权利要求2所述的一种高速公路车辆故障实时提醒嵌入式装置，其特征在于：所述的GPS定位模块（5）的存储器芯片24C32的引脚A0、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶，闫娇娇，吴晟，郑焕科，黄云明，喻小惠，熊晓雨，刘江昆，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53