CN105486876A - 一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪 - Google Patents

一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪，主要由中央处理器，分别与中央处理器相连接的电源、照明驱动电路、储存器、显示器、报警器、酒精检测模块和摄像头，以及与照明驱动电路相连接的照明灯组成；其特征在于，还设置有输入端与摄像头的信号输出端相连接、输出端则与中央处理器相连接的信号降噪电路。本发明可以提取被检测人员脸部头像信息，给相关执法部门的执法工作带来了便利。本发明设置有信号降噪电路，其可以对掺杂在图像信号中的干扰信号进行抑制，使图像信号更加纯净，因此显示器显示出来的脸部图像更加清晰。

Description

一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪
技术领域
本发明涉及一种检测仪，具体是指一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪。
背景技术
如今，交通执法部门已不断强化了酒后驾驶的查处及惩罚力度，以有效减少因酒后驾驶而造成的恶性交通事故，其在查处过程中通常采用酒精检测仪检查驾驶者呼出气体酒精浓度并以此作为驾驶者是否醉驾的依据。然而，现有的酒精检测仪不能及时提取被检测人员脸部头像图像信息，给相关执法部门的执法工作带来了一定不便。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的酒精检测仪不能及时提取被检测人员脸部头像图像信息的缺陷，提供一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪，主要由中央处理器，分别与中央处理器相连接的电源、照明驱动电路、储存器、显示器、报警器、酒精检测模块和摄像头，以及与照明驱动电路相连接的照明灯组成；为了更好的实施本发明，本发明还设置有输入端与摄像头的信号输出端相连接、输出端则与中央处理器相连接的信号降噪电路。
进一步的，所述信号降噪电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT5，三极管VT6，场效应管MOS1，负极与三极管VT5的基极相连接、正极则形成该信号降噪电路的输入端的电容C5，正极经电阻R8后与电容C5的负极相连接、负极则经二极管D5后与场效应管MOS1的栅极相连接的电容C6，正极接12V电压、负极则经二极管D4后与放大器P1的正极相连接的电容C7，串接在三极管VT5的发射极和电容C7的正极之间的电阻R10，串接在电容C7的正极和场效应管MOS1的栅极之间的电阻R11，串接在三极管VT5的集电极和放大器P2的负极之间的电阻R9，串接在放大器P2的正极和三极管VT6的发射极之间的电阻R12，串接在放大器P2的输出端和三极管VT6的基极之间的电阻R13，串接在场效应管MOS1的漏极和放大器P1的输出端之间的电感L2，以及正极经电阻R14后与放大器P1的输出端相连接、负极则形成该信号降噪电路的输出端的电容C8组成；所述放大器P1的负极与三极管VT5的集电极相连接，其输出端则与三极管VT6的发射极相连接；所述三极管VT6的集电极接地；所述场效应管MOS1的源极与电容C8的正极相连接。
所述照明驱动电路由开关电路，与开关电路相连接的驱动电路组成；所述照明驱动电路的输入端与中央处理器相连接，其输出端则与照明灯相连接。
所述开关电路由处理芯片U，三极管VT1，N极与处理芯片U的BOOT管脚相连接、P极则顺次经电阻R1和电阻R3后与处理芯片U的SW管脚相连接的二极管D1，正极经电阻R2后与二极管D1的P极相连接、负极则与处理芯片U的GND管脚相连接的同时接地的电容C1，串接在处理芯片U的RON管脚和三极管VT1的发射极之间的电阻R4，N极与处理芯片U的CS管脚相连接、P极则经电阻R5后接地的二极管D2，以及正极与二极管D2的P极相连接、负极则与驱动电路相连接的电容C2组成；所述三极管VT1的基极与处理芯片U的CS管脚相连接、其集电极和发射极则均与驱动电路相连接；所述处理芯片U的VIN管脚接12V电压，其VCC管脚则同时与VIN管脚和电阻R1和电阻R3的连接点相连接，其DIM管脚则形成该照明驱动电路的输入端并与中央处理器相连接。
所述驱动电路由三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，场效应管MOS，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端则与三极管VT2的基极相连接的电阻R6，正极经电阻R7后与三极管VT2的发射极相连接、负极则与三极管VT3的集电极相连接的电容C3，P极与三极管VT4的集电极相连接、N极则与场效应管MOS的源极相连接的二极管D3，以及负极经电感L1后与二极管D3的N极相连接、正极接地的电容C4组成；所述三极管VT2的集电极同时与三极管VT1的集电极和电容C4的负极相连接；所述三极管VT3的基极与电容C2的负极相连接，其集电极则与场效应管MOS的漏极相连接，其发射极则与三极管VT4的发射极相连接；所述三极管VT4的基极与三极管VT3的基极相连接，其发射极则与场效应管MOS的栅极相连接；所述场效应管MOS的漏极和源极则共同形成该照明驱动电路的输出端并与照明灯相连接。
所述处理芯片U为A718EFT集成芯片。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明可以提取被检测人员脸部头像信息，给相关执法部门的执法工作带来了便利。
(2)本发明设置有辅助照明灯，从而可以使本发明所拍摄到的被测人员脸部信息更加清晰，以便于执法人员后续对被测人员信息进行确认。
(3)本发明设置有信号降噪电路，其可以对掺杂在图像信号中的干扰信号进行抑制，使图像信号更加纯净，因此显示器显示出来的脸部图像更加清晰。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的照明驱动电路的结构示意图。
图3为本发明的信号降噪电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示，本发明的基于信号降噪电路的新型酒精检测仪，主要由中央处理器，摄像头，分别与中央处理器相连接的电源、照明驱动电路、储存器、显示器、报警器和酒精检测模，与照明驱动电路相连接的照明灯，以及输入端与摄像头的信号输出端相连接、输出端则与中央处理器相连接的信号降噪电路组成。所述摄像头的控制端还与中央处理器相连接。
该酒精检测模块采用深圳市通络科技有限公司生产的MQ303B型酒精传感器。信号降噪电路可以对掺杂在图像信号中的干扰信号进行抑制，使图像信号更加纯净，其结构如图3所示，由放大器P1，放大器P2，三极管VT5，三极管VT6，场效应管MOS1，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电容C5，电容C6，电容C7，电容C8，二极管D4，电感L2以及二极管D5组成。
连接时，电容C5的负极与三极管VT5的基极相连接、其正极则形成该信号降噪电路的输入端并与摄像头的信号输出端相连接。电容C6的正极经电阻R8后与电容C5的负极相连接、其负极则与二极管D5的N极相连接。所述二极管D5的P极则与场效应管MOS1的栅极相连接。电容C7的正极接12V电压、其负极则与二极管D4的N极相连接。所述二极管D4的P极则与放大器P1的正极相连接。电阻R10串接在三极管VT5的发射极和电容C7的正极之间。电阻R11串接在电容C7的正极和场效应管MOS1的栅极之间。电阻R9串接在三极管VT5的集电极和放大器P2的负极之间。电阻R12串接在放大器P2的正极和三极管VT6的发射极之间。电阻R13串接在放大器P2的输出端和三极管VT6的基极之间。电感L2串接在场效应管MOS1的漏极和放大器P1的输出端之间。电容C8的正极经电阻R14后与放大器P1的输出端相连接、其负极则形成该信号降噪电路的输出端并与中央处理器相连接。所述放大器P1的负极与三极管VT5的集电极相连接，其输出端则与三极管VT6的发射极相连接。所述三极管VT6的集电极接地。所述场效应管MOS1的源极与电容C8的正极相连接。
当信号输入到信号降噪电路后由信号降噪电路对掺杂在信号中的干扰信号进行抑制。该放大器P2，电阻R13以及三极管VT6组成补偿电路，其可以补偿信号在处理过程中所出现的损耗。
中央处理器则为本发明的控制中心，其优先采用TA89C2051型单片机来实现。该TA89C2051型单片机的VCC管脚接电源，其XTAL1管脚则接酒精检测模块的信号输出端，其XTAL2管脚则接信号降噪电路的输出端，其RST管脚则接摄像头的控制端，P3.2管脚接报警器，其P3.3管脚则接显示器，P3.4管脚接储存器，其P3.5管脚则接照明驱动电路的输入端。该电源用于给中央处理器提供工作电源，摄像头用于采集被检测人员的脸部信息，显示器用于显示被检测人员的酒精浓度值和被检测人员的脸部图像，储存器则用于储存被检测人员脸部图像信息和其酒精浓度值。该照明驱动电路则用于驱动照明灯工作。
如图2所示，该照明驱动电路由开关电路，与开关电路相连接的驱动电路组成。所述照明驱动电路的输入端与中央处理器相连接，其输出端则与照明灯相连接。
其中，所述开关电路由处理芯片U，三极管VT1，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电容C1，电容C2，二极管D1以及二极管D2组成。
连接时，二极管D1的N极与处理芯片U的BOOT管脚相连接、其P极则顺次经电阻R1和电阻R3后与处理芯片U的SW管脚相连接。电容C1的正极经电阻R2后与二极管D1的P极相连接、其负极则与处理芯片U的GND管脚相连接的同时接地。电阻R4串接在处理芯片U的RON管脚和三极管VT1的发射极之间。二极管D2的N极与处理芯片U的CS管脚相连接、其P极则经电阻R5后接地。电容C2的正极与二极管D2的P极相连接、其负极则与驱动电路相连接。
同时，所述三极管VT1的基极与处理芯片U的CS管脚相连接、其集电极和发射极则均与驱动电路相连接。所述处理芯片U的VIN管脚接12V电压，其VCC管脚则同时与VIN管脚和电阻R1和电阻R3的连接点相连接，其DIM管脚则形成该照明驱动电路的输入端并与TA89C2051型单片机的P3.5管脚相连接。
所述驱动电路由三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，场效应管MOS，电阻R6，电阻R7，电容C3，电感L1，二极管D3以及电容C4组成。
其中，电阻R6的一端与三极管VT1的发射极相连接、其另一端则与三极管VT2的基极相连接。电容C3的正极经电阻R7后与三极管VT2的发射极相连接、其负极则与三极管VT3的集电极相连接。二极管D3的P极与三极管VT4的集电极相连接、其N极则与场效应管MOS的源极相连接。电容C4的负极经电感L1后与二极管D3的N极相连接、其正极接地。
该三极管VT2的集电极同时与三极管VT1的集电极和电容C4的负极相连接。所述三极管VT3的基极与电容C2的负极相连接，其集电极则与场效应管MOS的漏极相连接，其发射极则与三极管VT4的发射极相连接。所述三极管VT4的基极与三极管VT3的基极相连接，其发射极则与场效应管MOS的栅极相连接。所述场效应管MOS的漏极和源极则共同形成该照明驱动电路的输出端并与照明灯相连接。
当中央处理器有信号输入照明驱动电路后，由处理芯片U、二极管D1，电阻R1，电阻R2，电容C1所组成的振荡电路开始起振，这时处理芯片U的RON管脚和CS管脚则输出振荡信号使三极管VT1导通，从而使由三极管VT2、三极管VT3、三极管VT4以及场效应管MOS所组成的缓冲驱动电路工作，该缓冲驱动电路则线性的对照明灯进行驱动，使照明灯稳定的工作。为了达到更好的实施效果，所述处理芯片U优选为A718EFT集成芯片来实现。
工作时，酒精检测模块检测被测人员所呼出的气体中是否含有酒精，如果含有酒精，该酒精检测模块则发送与酒精浓度相应的强度信号给中央处理器，中央处理把酒精检测模块输出的信号转换为酒精浓度信号并分别发送给报警器和显示器，使报警器发出警报声，而显示器则显示出酒精浓度值。同时，中央处理器还发送指令信号给照明驱动电路和摄像头，使照明驱动电路驱动照明灯点亮，摄像头则拍摄被检测人员脸部图像信号并发送给信号降噪电路，信号降噪电路对信号进行处理后发送给中央处理器，中央处理器则把信号发送给储存器储存。通过照明灯的照射使拍摄到的图像清晰度更高。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (6)

1.一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪，主要由中央处理器，分别与中央处理器相连接的电源、照明驱动电路、储存器、显示器、报警器、酒精检测模块和摄像头，以及与照明驱动电路相连接的照明灯组成；其特征在于，还设置有输入端与摄像头的信号输出端相连接、输出端则与中央处理器相连接的信号降噪电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪，其特征在于：所述信号降噪电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT5，三极管VT6，场效应管MOS1，负极与三极管VT5的基极相连接、正极则形成该信号降噪电路的输入端的电容C5，正极经电阻R8后与电容C5的负极相连接、负极则经二极管D5后与场效应管MOS1的栅极相连接的电容C6，正极接12V电压、负极则经二极管D4后与放大器P1的正极相连接的电容C7，串接在三极管VT5的发射极和电容C7的正极之间的电阻R10，串接在电容C7的正极和场效应管MOS1的栅极之间的电阻R11，串接在三极管VT5的集电极和放大器P2的负极之间的电阻R9，串接在放大器P2的正极和三极管VT6的发射极之间的电阻R12，串接在放大器P2的输出端和三极管VT6的基极之间的电阻R13，串接在场效应管MOS1的漏极和放大器P1的输出端之间的电感L2，以及正极经电阻R14后与放大器P1的输出端相连接、负极则形成该信号降噪电路的输出端的电容C8组成；所述放大器P1的负极与三极管VT5的集电极相连接，其输出端则与三极管VT6的发射极相连接；所述三极管VT6的集电极接地；所述场效应管MOS1的源极与电容C8的正极相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪，其特征在于：所述照明驱动电路由开关电路，与开关电路相连接的驱动电路组成；所述照明驱动电路的输入端与中央处理器相连接，其输出端则与照明灯相连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪，其特征在于：所述开关电路由处理芯片U，三极管VT1，N极与处理芯片U的BOOT管脚相连接、P极则顺次经电阻R1和电阻R3后与处理芯片U的SW管脚相连接的二极管D1，正极经电阻R2后与二极管D1的P极相连接、负极则与处理芯片U的GND管脚相连接的同时接地的电容C1，串接在处理芯片U的RON管脚和三极管VT1的发射极之间的电阻R4，N极与处理芯片U的CS管脚相连接、P极则经电阻R5后接地的二极管D2，以及正极与二极管D2的P极相连接、负极则与驱动电路相连接的电容C2组成；所述三极管VT1的基极与处理芯片U的CS管脚相连接、其集电极和发射极则均与驱动电路相连接；所述处理芯片U的VIN管脚接12V电压，其VCC管脚则同时与VIN管脚和电阻R1和电阻R3的连接点相连接，其DIM管脚则形成该照明驱动电路的输入端并与中央处理器相连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪，其特征在于：所述驱动电路由三极管VT2，三极管VT3，三极管VT4，场效应管MOS，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端则与三极管VT2的基极相连接的电阻R6，正极经电阻R7后与三极管VT2的发射极相连接、负极则与三极管VT3的集电极相连接的电容C3，P极与三极管VT4的集电极相连接、N极则与场效应管MOS的源极相连接的二极管D3，以及负极经电感L1后与二极管D3的N极相连接、正极接地的电容C4组成；所述三极管VT2的集电极同时与三极管VT1的集电极和电容C4的负极相连接；所述三极管VT3的基极与电容C2的负极相连接，其集电极则与场效应管MOS的漏极相连接，其发射极则与三极管VT4的发射极相连接；所述三极管VT4的基极与三极管VT3的基极相连接，其发射极则与场效应管MOS的栅极相连接；所述场效应管MOS的漏极和源极则共同形成该照明驱动电路的输出端并与照明灯相连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于信号降噪电路的新型酒精检测仪，其特征在于：所述处理芯片U为A718EFT集成芯片。
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