CN204567662U - 一种汽车酒精检测控制仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于检测与自动控制领域，具体涉及一种汽车酒精检测控制仪，包括酒精传感器模块、中心控制模块、显示电路，所述的酒精传感器模块包括气体传感器模块和信号调理电路，所述的中心控制模块为一单片机，该单片机包括A/D转换模块和电压/酒精浓度转换模块，所述的气体传感器模块与信号调理电路通信连接，所述的信号调理电路与A/D转换器模块通信连接，所述的A/D转换器模块与电压/酒精浓度转换模块通信连接，所述的电压/酒精浓度转换模块与显示电路通信连接，本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能，可以根据法律法规或用户需要设定修改醉酒阈值，并进行保存。
Description
技术领域
本实用新型属于检测与自动控制领域，具体涉及一种汽车酒精检测控制仪。
背景技术
自《刑法修正案(八)》和修改后的《道路交通安全法》正式实施，“醉酒驾驶”正式入刑。不仅交警部门，而且很多车主都期盼能够有便携仪器方便地测量气体酒精浓度，为安全驾驶提供保障，有效减少重大交通事故的发生。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而提供之一种汽车酒精检测控制仪，该控制仪采用便携式设计，实用性强，安全可靠。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种汽车酒精检测控制仪，包括酒精传感器模块、中心控制模块、显示电路，所述的酒精传感器模块包括气体传感器模块和信号调理电路，所述的中心控制模块为一单片机，该单片机包括A/D转换模块和电压/酒精浓度转换模块，所述的气体传感器模块与信号调理电路通信连接，所述的信号调理电路与A/D转换器模块通信连接，所述的A/D转换器模块与电压/酒精浓度转换模块通信连接，所述的电压/酒精浓度转换模块与显示电路通信连接。
基于以上所述，所述的中心控制模块还包括一阈值比较单元，该阈值比较单元与一过阈报警电路通信连接。
基于以上所述，所述的阈值比较单元由单片机STC12C5A16AD以及外部中断按键K2（增加）和K3（减小）组成，K2和K3为醉酒阈值调整键，用户可以根据法律规定和需要设置酒后和醉酒报警极限值。这个值与单片机STC12C5A16AD采集到的气敏传感器MQ-3的模拟量经内部A/D转换模块转换之后的数字量进行比较，根据比较结果触发中断，点亮设备外部的报警指示灯和蜂鸣器，进行报警，同时对车辆制动系统进行控制。
基于以上所述，如图7和图8所示，过阈报警电路由有源蜂鸣报警器和LED灯组成。
基于以上所述，所述的气体传感器模块为MQ-3乙醇气体传感器。
基于以上所述，信号调理电路如图4所示，图中AOUT为MQ-3传感器模块输出的检测电压信号，送入ADC7端口进行处理，DOUT为传感器经过LM393调理后输出的数字电平信号，该信号可以根据乙醇气体浓度直接输出报警信号，报警阈值可以通过模块上的电位器R P进行调节。
基于以上所述，该电压/酒精转换模块采用STC12C5A16AD单片机内部集成的8路10位高速A/D转换模块，利用调理电路将气敏传感器MQ-3在不同浓度酒精氛围内的电阻值变化转换为对应电压量的变化，该电压量经调理后进入单片机的A/D转换端口，经过转换变成对应的数字量信息，然后与存储器里面的阈值进行比较，根据比较结果触发相应的中断，引起报警或者制动动作。
基于以上所述，显示电路采用SMC 1602液晶屏进行数据显示，与单片机的连接电路如图9所示，其中J2的3脚为背光引脚，RP1电阻用于调节背光亮度。J2的4、5、6引脚分别接液晶的RS、E/W和E控制引脚，J2的7—14引脚为数据引脚。
本实用新型具有如下的优点：
本测试仪是一款实用性强、安全可靠的气体乙醇浓度检测工具，采用高精度MQ-3乙醇气体传感器对空气中的乙醇浓度进行检测，利用宏晶公司高性能低成本单片机STC12C5A16AD对检测信号进行A/D转换和处理，最后通过液晶屏显示输出。本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能，可以根据法律法规或用户需要设定修改醉酒阈值，并进行保存。
附图说明
图1为本实用新型的方框图。
图2为MQ-3乙醇气体传感器的灵敏度曲线图。
图3为MQ-3乙醇气体传感器管脚图。
图4为MQ-3乙醇气体传感器测试电路图。
图5为MQ-3乙醇气体传感器调理模块原理图。
图6为STC12C5A16AD单片机管脚图。
图7为STC12C5A16AD单片机系统原理图。
图8为超限和报警电路。
图9为LED与单片机接口电路。
图10为EEPROM存储电路。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步的描述。
本研究设计的酒精浓度测试仪框图如图1所示。MQ-3乙醇气体传感器输出信号经信号调理电路处理，输出随乙醇浓度变化的电压信号，该电压信号送入单片机系统，经AD转换，与设定的醉酒阈值进行比较，并显示或报警。
一种汽车酒精检测控制仪，包括酒精传感器模块、中心控制模块、显示电路，所述的酒精传感器模块包括气体传感器模块和信号调理电路，所述的中心控制模块为一单片机，该单片机包括A/D转换模块和电压/酒精浓度转换模块，所述的气体传感器模块与信号调理电路通信连接，所述的信号调理电路与A/D转换器模块通信连接，所述的A/D转换器模块与电压/酒精浓度转换模块通信连接，所述的电压/酒精浓度转换模块与显示电路通信连接。
基于以上所述，所述的中心控制模块还包括一阈值比较单元，该阈值比较单元与一过阈报警电路通信连接。
基于以上所述，如图7、8所示，所述的阈值比较单元由单片机STC12C5A16AD以及外部中断按键K2（增加）和K3（减小）组成，K2和K3为醉酒阈值调整键，用户可以根据法律规定和需要设置酒后和醉酒报警极限值。这个值与单片机STC12C5A16AD采集到的气敏传感器MQ-3的模拟量经内部A/D转换模块转换之后的数字量进行比较，根据比较结果触发中断，点亮设备外部的报警指示灯和蜂鸣器，进行报警，同时对车辆制动系统进行控制。
基于以上所述，如图7和图8所示，过阈报警电路由有源蜂鸣报警器和LED灯组成。
基于以上所述，所述的气体传感器模块为MQ-3乙醇气体传感器。
MQ-3乙醇气体传感器可以应用用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测，也用于其他场所乙醇蒸汽的检测，传感器具体技术参数见表1。其技术特点为：对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性；快速的响应恢复特性；长期的寿命和可靠的稳定性；简单的驱动回路。
表1
MQ-3乙醇气体传感器灵敏度曲线如图2所示，其传感原理为气敏电阻的输出阻值随乙醇气体等浓度变化而变化。MQ-3乙醇气体传感器管脚与测试电路如图3、4所示。
基于以上所述，信号调理电路如图5所示，图中AOUT为MQ-3传感器模块输出的检测电压信号，送入ADC7端口进行处理，DOUT为传感器经过LM393调理后输出的数字电平信号，该信号可以根据乙醇气体浓度直接输出报警信号，报警阈值可以通过模块上的电位器R P进行调节。
基于以上所述，如图6、7所示，该电压/酒精转换模块采用STC12C5A16AD单片机内部集成的8路10位高速A/D转换模块，利用调理电路将气敏传感器MQ-3在不同浓度酒精氛围内的电阻值变化转换为对应电压量的变化，该电压量经调理后进入单片机的A/D转换端口，经过转换变成对应的数字量信息，然后与存储器里面的阈值进行比较，根据比较结果触发相应的中断，引起报警或者制动动作。
基于以上所述，显示电路采用SMC 1602液晶屏进行数据显示，与单片机的连接电路如图9所示，其中J2的3脚为背光引脚，RP1电阻用于调节背光亮度。J2的4、5、6引脚分别接液晶的RS、E/W和E控制引脚，J2的7—14引脚为数据引脚。
显示电路中显示部分采用SMC 1602液晶屏进行数据显示，其主要技术参数见表2：
表2 液晶屏技术指标
接口信号说明见表3所示。
表3 液晶屏接口信号说明
阈值存储
醉酒阈值存储在EEPROM芯片AT24C04中，并可以通过 “增加”、“减少”按键调节并保存。AT24C04是I2C接口的EEPROM芯片，可以用于掉电不易失数据的存储。其电路如图10所示。图中A0、A1和A2为芯片的地址引脚，一般接地即可。SCL和SDA为AT24C04和单片机I2C通信的时钟线和数据线。
Claims (6)
1.一种汽车酒精检测控制仪，其特征在于：包括酒精传感器模块、中心控制模块、显示电路，所述的酒精传感器模块包括气体传感器模块和信号调理电路，所述的中心控制模块为一单片机，该单片机包括A/D转换模块和电压/酒精浓度转换模块，所述的气体传感器模块与信号调理电路通信连接，所述的信号调理电路与A/D转换器模块通信连接，所述的A/D转换器模块与电压/酒精浓度转换模块通信连接，所述的电压/酒精浓度转换模块与显示电路通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车酒精检测控制仪，其特征在于：所述的中心控制模块还包括一阈值比较单元，该阈值比较单元与一过阈报警电路通信连接。
3.根据权利要求2所述的一种汽车酒精检测控制仪，其特征在于：由单片机STC12C5A16AD以及外部中断按键K2和K3组成，K2和K3为醉酒阈值调整键。
4.根据权利要求2所述的一种汽车酒精检测控制仪，其特征在于：所述的过阈报警电路由源蜂鸣报警器和LED灯组成。
5.根据权利要求1所述的一种汽车酒精检测控制仪，其特征在于：所述的气体传感器模块为MQ-3乙醇气体传感器。
6.根据权利要求1所述的一种汽车酒精检测控制仪，其特征在于：所述的电压/酒精转换模块采用STC12C5A16AD单片机内部集成的8路10位高速A/D转换模块。
Priority Applications (1)
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| CN201520239096.7U CN204567662U (zh) | 2015-04-20 | 2015-04-20 | 一种汽车酒精检测控制仪 |
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Publications (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106707841A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-05-24 | 广东技术师范学院 | 一种自动门安全防范智能监控系统 |
| CN106959632A (zh) * | 2017-03-04 | 2017-07-18 | 长沙开雅电子科技有限公司 | 一种酒精浓度测试仪 |
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2015
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