CN107782775A - 一种电化学酒精浓度测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电化学酒精浓度测试仪，包括：酒精传感器电路，A/D转换电路，单片机控制电路，显示电路和按键电路，酒精传感器电路包含传感器芯片，所述传感器芯片的1脚接2.2V电源，3脚接模拟地，2脚通过电阻MQR1连接至3.3V电源，2脚输出检测信号AINN2；电阻MQR2和MQR3串联连接在3.3V电源和模拟地之间，串联连接点输出电压信号AINP2；信号AINN2和信号AINP2构成一组差分信号，经过滤波器滤波后，送给A/D转换器电路；本发明的电化学酒精浓度测试仪，具有低功耗、高精度、高灵敏度、线性范围宽、抗干扰能力强的特点。
Description
技术领域
本发明涉及酒精测试仪领域，特别是涉及一种便携式电化学酒精浓度测试仪。
背景技术
随着中国经济的高速发展，人民生活水平的迅速提高，中国逐渐步入“汽车社会”，酒后驾驶行为所造成事故越来越多，对社会的影响也越来越大，酒精正在成为越来越凶残的“马路杀手”。
由交通事故造成的经济损失也相当惊人。据事故调查统计，大约50%—60%的车祸与饮酒有关。中国公安部在2009年8月，在全国各地加强查处酒后驾驶的力度，以减少由酒后驾驶造成的恶性交通事故。要查处就涉及到检测人体内的酒精含量和使用设备来进行检测的问题。然而，现有酒精测试仪采用半导体传感器，相应慢，线性差，误差大，重复性差，功耗高，不方便携带等。
发明内容
针对以上传统半导体传感器的缺点，本发明解决的技术问题是采用电化学酒精传感器；主要特点如下：低功耗、高精度、高灵敏度、线性范围宽、抗干扰能力强、优异的重复性和稳定性。
本发明的技术方案为：
提供一种电化学酒精浓度测试仪，包括：酒精传感器电路，A/D转换电路，单片机控制电路，显示电路和按键电路，其特征在于，
酒精传感器电路包含传感器芯片，所述传感器芯片的1脚接2.2V电源，3脚接模拟地，2脚通过电阻MQR1连接至3.3V电源，2脚输出检测信号AINN2；电阻MQR2和MQR3串联连接在3.3V电源和模拟地之间，串联连接点输出电压信号AINP2；信号AINN2和信号AINP2构成一组差分信号，经过滤波器滤波后，送给A/D转换器电路；
所述滤波器包含电容AD2_C5、电容AD2_C6、电容AD2_C7，电阻AD2_R3、电阻AD2_R4；电容AD2_C5、电容AD2_C6、电容AD2_C7依次串联，构成的串联支路两端，都接模拟地，电容AD2_C5和电容AD2_C6的连接点作为一路输出，连接A/D转换电路中A/D芯片的13脚，同时，电容AD2_C5和电容AD2_C6的连接点还连接电阻AD2_R3的一端，电阻AD2_R3的另一端连接AINN2信号；电容AD2_C6和电容AD2_C7的连接点作为一路输出，连接A/D转换电路中A/D芯片的14脚，同时，电容AD2_C6和电容AD2_C7的连接点还连接电阻AD2_R4的一端，电阻AD2_R4的另一端连接AINP2信号；
所述A/D转换电路中，包含A/D芯片，所述A/D芯片的13脚和14脚接收经过滤波器滤波后的两路差分信号；A/D芯片的24脚输出A/D转换后的数字信号DOUT给单片机控制电路；A/D芯片的19脚和20脚，分别接收来自单片机控制电路的信号GAIN0和GAIN1，用于控制转换增益；A/D芯片的21脚，接收来自单片机控制电路的信号SPEED，用于控制转换速度；A/D芯片的22脚，接收来自单片机控制电路的信号PDWN，用于进行芯片复位；A/D芯片的23脚，接收来自单片机控制电路的时钟信号SCLK；
所述单片机控制电路接收来自A/D转换电路的数字信号DOUT，并将该数字信号所代表的酒精浓度，通过显示电路显示出来；
所述按键电路输出3路按键控制信号给单片机控制电路，所述单片机控制电路根据所述3路按键控制信号，对测试仪实现不同的参数调节。
所述A/D芯片的11脚和12脚还通过另一滤波器接收另一对差分信号AINP1和AINN1；所述另一滤波器包含电容AD1_C5、电容AD1_C6、电容AD1_C7，电阻AD1_R3、电阻AD1_R4；电容AD1_C5、电容AD1_C6、电容AD1_C7依次串联，构成的串联支路两端，都接模拟地，电容AD1_C5和电容AD1_C6的连接点作为一路输出，连接A/D转换电路中A/D芯片的11脚，同时，电容AD1_C5和电容AD1_C6的连接点还连接电阻AD1_R3的一端，电阻AD1_R3的另一端连接AINP1信号；电容AD1_C6和电容AD1_C7的连接点作为一路输出，连接A/D转换电路中A/D芯片的12脚，同时，电容AD1_C6和电容AD1_C7的连接点还连接电阻AD1_R4的一端，电阻AD1_R4的另一端连接AINN1信号。
A/D芯片的8脚，接收来自单片机控制电路的选择信号，用于控制A/D芯片是对差分信号AINN2和AINP2进行A/D转换，还是对差分信号AINP1和AINN1进行A/D转换。
差分信号AINP1和AINN1来自于另一个传感器，用于测量需要的参数。
所述另一个传感器，用于测量声音。
本发明的有益效果是：本发明采用电化学酒精传感器低相比传统的酒精测试仪，具有低功耗、高精度、高灵敏度、线性范围宽、抗干扰能力强、优异的重复性和稳定性。
附图说明
图1酒精传感器电路；
图2 A/D转换电路。
具体实施方式
电化学酒精浓度测试仪，包括：酒精传感器电路，A/D转换电路，单片机控制电路，显示电路和按键电路。
附图1是酒精传感器电路，附图2是 A/D转换电路，单片机可采用STC15W4K60S4型单片机，其具体电路就是单片机最小系统电路，为本领域技术人员所熟知，故未在本发明公开。
酒精传感器电路包含传感器芯片，该芯片采用MQ303A型传感器，所述传感器芯片的1脚接2.2V电源，3脚接模拟地，2脚通过电阻MQR1连接至3.3V电源，2脚输出检测信号AINN2；电阻MQR2和MQR3串联连接在3.3V电源和模拟地之间，串联连接点输出电压信号AINP2；信号AINN2和信号AINP2构成一组差分信号，经过滤波器滤波后，送给A/D转换器电路；
所述滤波器包含电容AD2_C5、电容AD2_C6、电容AD2_C7，电阻AD2_R3、电阻AD2_R4；电容AD2_C5、电容AD2_C6、电容AD2_C7依次串联，构成的串联支路两端，都接模拟地，电容AD2_C5和电容AD2_C6的连接点作为一路输出，连接A/D转换电路中A/D芯片的13脚，同时，电容AD2_C5和电容AD2_C6的连接点还连接电阻AD2_R3的一端，电阻AD2_R3的另一端连接AINN2信号；电容AD2_C6和电容AD2_C7的连接点作为一路输出，连接A/D转换电路中A/D芯片的14脚，同时，电容AD2_C6和电容AD2_C7的连接点还连接电阻AD2_R4的一端，电阻AD2_R4的另一端连接AINP2信号；
所述A/D转换电路中，包含A/D芯片，该芯片采用ADS1232，所述A/D芯片的13脚和14脚接收经过滤波器滤波后的两路差分信号；A/D芯片的24脚输出A/D转换后的数字信号DOUT给单片机控制电路；A/D芯片的19脚和20脚，分别接收来自单片机控制电路的信号GAIN0和GAIN1，用于控制转换增益；A/D芯片的21脚，接收来自单片机控制电路的信号SPEED，用于控制转换速度；A/D芯片的22脚，接收来自单片机控制电路的信号PDWN，用于进行芯片复位；A/D芯片的23脚，接收来自单片机控制电路的时钟信号SCLK；
所述单片机控制电路接收来自A/D转换电路的数字信号DOUT，并将该数字信号所代表的酒精浓度，通过显示电路显示出来；
所述按键电路输出3路按键控制信号给单片机控制电路，所述单片机控制电路根据所述3路按键控制信号，对测试仪实现不同的参数调节。
A/D芯片的11脚和12脚还通过另一滤波器接收另一对差分信号AINP1和AINN1；所述另一滤波器包含电容AD1_C5、电容AD1_C6、电容AD1_C7，电阻AD1_R3、电阻AD1_R4；电容AD1_C5、电容AD1_C6、电容AD1_C7依次串联，构成的串联支路两端，都接模拟地，电容AD1_C5和电容AD1_C6的连接点作为一路输出，连接A/D转换电路中A/D芯片的11脚，同时，电容AD1_C5和电容AD1_C6的连接点还连接电阻AD1_R3的一端，电阻AD1_R3的另一端连接AINP1信号；电容AD1_C6和电容AD1_C7的连接点作为一路输出，连接A/D转换电路中A/D芯片的12脚，同时，电容AD1_C6和电容AD1_C7的连接点还连接电阻AD1_R4的一端，电阻AD1_R4的另一端连接AINN1信号。
A/D芯片的8脚，接收来自单片机控制电路的选择信号，用于控制A/D芯片是对差分信号AINN2和AINP2进行A/D转换，还是对差分信号AINP1和AINN1进行A/D转换。
差分信号AINP1和AINN1来自于另一个传感器，用于测量需要的参数，比如声音、压力等信号。
上述具体实施例只是为了说明本发明的技术构思和应用特点，其目的在于让熟悉此领域的工程设计人员能够了解本发明的内涵实质并加以应用，但并不能因此而限制本发明的保护范围。因此实际应用时的任何物理位置均在此专利的保护范围之内。无论在上文中出现了如何详细的说明，也可以用许多方式实施本发明。上述控制方式的细节在其执行细节中可以进行相当多的变化，然而其仍然包含在这里所公开的本发明中。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电化学酒精浓度测试仪，包括：酒精传感器电路，A/D转换电路，单片机控制电路，显示电路和按键电路，其特征在于，
所述酒精传感器电路包含传感器芯片，所述传感器芯片的1脚接2.2V电源，3脚接模拟地，2脚通过电阻MQR1连接至3.3V电源，2脚输出检测信号AINN2；电阻MQR2和MQR3串联连接在所述3.3V电源和模拟地之间，串联连接点输出电压信号AINP2；所述信号AINN2和信号AINP2构成一组差分信号，经过滤波器滤波后，送给所述A/D转换器电路；
所述滤波器包含电容AD2_C5、电容AD2_C6、电容AD2_C7，电阻AD2_R3、电阻AD2_R4；所述电容AD2_C5、电容AD2_C6、电容AD2_C7依次串联，构成的串联支路两端，都接模拟地，所述电容AD2_C5和电容AD2_C6的连接点作为一路输出，连接所述A/D转换电路中A/D芯片的13脚，同时，所述电容AD2_C5和电容AD2_C6的连接点还连接电阻AD2_R3的一端，电阻AD2_R3的另一端连接AINN2信号；所述电容AD2_C6和电容AD2_C7的连接点作为一路输出，连接A/D转换电路中A/D芯片的14脚，同时，所述电容AD2_C6和电容AD2_C7的连接点还连接电阻AD2_R4的一端，电阻AD2_R4的另一端连接AINP2信号；
所述A/D转换电路中，包含A/D芯片，所述A/D芯片的13脚和14脚接收经过滤波器滤波后的两路差分信号；所述A/D芯片的24脚输出A/D转换后的数字信号DOUT给单片机控制电路；所述A/D芯片的19脚和20脚，分别接收来自单片机控制电路的信号GAIN0和GAIN1，用于控制转换增益；所述A/D芯片的21脚，接收来自单片机控制电路的信号SPEED，用于控制转换速度；所述A/D芯片的22脚，接收来自单片机控制电路的信号PDWN，用于进行芯片复位；所述A/D芯片的23脚，接收来自单片机控制电路的时钟信号SCLK；
所述单片机控制电路接收来自所述A/D转换电路的数字信号DOUT，并将该数字信号所代表的酒精浓度，通过显示电路显示出来；
所述按键电路输出3路按键控制信号给单片机控制电路，所述单片机控制电路根据所述3路按键控制信号，对测试仪实现不同的参数调节。
2.根据权利要求1所述的电化学酒精浓度测试仪，其特征在于，所述A/D芯片的11脚和12脚还通过另一滤波器接收另一对差分信号AINP1和AINN1；所述另一滤波器包含电容AD1_C5、电容AD1_C6、电容AD1_C7，电阻AD1_R3、电阻AD1_R4；所述电容AD1_C5、电容AD1_C6、电容AD1_C7依次串联，构成的串联支路两端，都接模拟地，所述电容AD1_C5和电容AD1_C6的连接点作为一路输出，连接A/D转换电路中A/D芯片的11脚，同时，所述电容AD1_C5和电容AD1_C6的连接点还连接电阻AD1_R3的一端，电阻AD1_R3的另一端连接AINP1信号；所述电容AD1_C6和电容AD1_C7的连接点作为一路输出，连接所述A/D转换电路中A/D芯片的12脚，同时，所述电容AD1_C6和电容AD1_C7的连接点还连接电阻AD1_R4的一端，电阻AD1_R4的另一端连接AINN1信号。
3.根据权利要求2所述的电化学酒精浓度测试仪，其特征在于，所述A/D芯片的8脚，接收来自单片机控制电路的选择信号，用于控制A/D芯片是对差分信号AINN2和AINP2进行A/D转换，还是对差分信号AINP1和AINN1进行A/D转换。
4.根据权利要求3所述的电化学酒精浓度测试仪，其特征在于，所述差分信号AINP1和AINN1来自于另一个传感器，用于测量需要的参数。
5.根据权利要求4所述的电化学酒精浓度测试仪，其特征在于，所述另一个传感器，用于测量声音。
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