CN219935859U - 一种酒精检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种酒精检测仪，属于计量仪器技术领域。包括：中央处理器、采集模块、报警模块、输出模块以及上电复位模块；其中，中央处理器具有多通道标准并行接口，多通道标准并行接口作为额外扩展端口，与采集模块、检测模块以及输出模块连接；中央处理器具有I/O接口，I/O接口与报警模块连接、检测模块及上电复位模块与连接；中央处理器通过串口通信接口与外部终端设备连接实现联合检测。本实用新型具有检测工作稳定，耗电量低，且智能化程度高，能够有效提高检测效率的优点。

Description

一种酒精检测仪

技术领域

本实用新型涉及计量仪器技术领域，更具体的说是涉及一种酒精检测仪。

背景技术

酒精检测仪是用来检测人体呼出气体中酒精含量的装置，但是现有的酒精检测仪功能简单、工作效率低，无法进一步保证执法工作效率。

如传统的酒精检测仪主要是通过测试者吹气的方式来进行检测，如专利号201821636029.9，所涉及的名称为一种警用执法设备，此种方式需要向吹气管吹一定时间及吹一定量的气体才可以完成检测，所占用的检测时间较长，影响检测效率。而专利号201420606099.5，所涉及的名称为酒精检测仪，此方案虽然能够直接将气泵伸入打开的车窗内收集测试者周边的气体，但是气泵耗电量较大，而一般酒精检测仪均为手持设备，充电不便，若长时间保持气泵工作会导致没电，进一步影响正常检测工作，降低检测效率；若每次检测进行开断，会导致瞬时电流电压不稳定，影响气泵寿命，降低检测效率。并且，上述两个现有技术中所涉及到的酒精检测仪功能单一，智能化程度较低，造成查酒驾时动用大量的人力物力，损耗大量资源和时间，无法进一步保证工作效率。

因此，如何提供一种多功能高效的酒精检测仪是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种酒精检测仪，用以解决上述现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种酒精检测仪，包括：

中央处理器、检测模块、报警模块、采集模块、输出模块以及上电复位模块；

其中，所述中央处理器具有多通道标准并行接口，所述多通道标准并行接口作为额外扩展端口，与所述采集模块以及输出模块连接；

所述中央处理器具有I/O接口，所述I/O接口与所述报警模块连接、所述检测模块及所述上电复位模块与连接；

所述中央处理器具有串口通信接口，通过串口通信接口与外部终端设备连接。

优选的，酒精检测仪所采集的酒精信息通过串口传给外部终端设备的主机CPU，主机CPU再通过5G通讯模块上传至指定的监管系统平台。

优选的，串口通信模块在外部终端设备的主机中，通过串口通讯接口与外部串口通信模块连接，通过串口实现酒精检测仪的供电与数据交互。

优选的，所述上电复位模块包括：

单稳态触发器、计数脉冲发生器、计数器、缓存输出驱动以及复位驱动；

其中，所述单稳态触发器与所述中央处理器的I/O接口连接；

所述单稳态触发器及所述计数脉冲发生器与所述计数器连接；

所述计数器与复位驱动连接；

所述复位驱动及所述缓存输出驱动与所述中央处理器的I/O接口连接。

优选的，所述采集模块包括：

射频单元以及摄像头，所述射频单元及所述摄像头分别与所述中央处理器的多通道标准并行接口连接。

优选的，所述检测模块包括：

加快气体收集的气泵、收集气体的空腔、与空腔连接的传感器以及驱动所述加快气体收集的气泵的驱动电路；

更优的，所述传感器可以为MQ-3B传感器。

其中，所述驱动电路与所述中央处理器的I/O接口连接。

优选的，所述驱动电路包括：

DC双向马达驱动器、高频升压转换器、继电器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、电感、整流二极管；

其中，所述DC双向马达驱动器的输入端与所述中央处理器的I/O接口连接，所述DC双向马达驱动器的输出端与所述第六电容及所述继电器并联；所述DC双向马达驱动器的接地端接地；所述高频升压转换器U4的第四引脚与所述第一电阻的一端连接；所述第一电阻的另一端分别与所述第一电容的一端及所述电感的一端连接，所述高频升压转换器的第五引脚与所述电感的一端，所述电感的另一端分别与所述高频升压转换器的第一引脚及所述整流二极管连接，所述整流二极管的另一端分别与所述第二电阻的一端、所述第二电容的一端、所述第三电容的一端、所述第四电容的一端、所述第四电阻的一端及所述DC双向马达驱动器的电源端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二电容的另一端连接至所述高频升压转换器的第三引脚和所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端、所述第三电容的另一端、所述第四电容的另一端、所述第一电容的另一端以及所述高频升压转换器的第二引脚接地；所述第四电阻的另一端分别与所述第五电阻的一端、所述第六电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端分别与所述中央处理器的接口以及所述第五电容的一端连接，所述第五电容的另一端与所述第六电阻的另一端接地。

优选的，所述DC双向马达驱动器的型号为RZ7889。

优选的，所述高频升压转换器的型号为SGM6601YTN5G/TR。

优选的，所述报警模块，包括：语音模块、扬声器前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器和存储器；

其中，所述语音模块、所述扬声器前置扩大器、所述扬声器驱动线路、所述振荡器及所述存储器分别与所述中央处理器的I/O接口连接。

优选的，所述中央处理器的型号为GD32F303RGT6。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种酒精检测仪，本实用新型通过中央处理器与采集模块、报警模块、输出模块以及上电复位模块的相互配合，从而使检测工作稳定，耗电量低，且智能化程度高，能够有效提高检测效率。具体有益效果为：

(1)通过上电复位电路进行强制上电复位可提高中央处理器的稳定性；

(2)中央处理器通过串口通信接口与外部终端设备连接，可以实现联合检测，有利于提高检测效率；

(3)本实用新型的DC双向马达驱动器具有两个逻辑输入端子用来控制电机前进、后退及制动，使驱动电路具有良好的抗干扰性，微小的待机电流、低的输出内阻，同时，他还具有内置二极管能释放感性负载的反向冲击电流，能够进一步保证工作的稳定性；

(4)本实用新型的高频升压转换器可在加快气体收集的气泵的电流范围内以很高的效率工作；

(5)本实用新型的中央处理器具有最佳性能在增强处理能力、降低功耗方面的性价比消费和外设，多种省电模式提供唤醒延迟和功耗之间最大优化的灵活性，可以低功率工作，进一步提高检测效率；

(6)通过串口传给外部终端设备的主机CPU，主机CPU再通过5G通讯模块上传至指定的监管系统平台，为5G网络将检测结果实时上传对应的酒检后台进行备份及调用奠定良好基础。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的上电复位模块结构示意图；

图3为本实用新型的驱动电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见附图1所示，本实用新型实施例公开了一种酒精检测仪，包括：

中央处理器、检测模块、报警模块、采集模块、输出模块以及上电复位模块；

其中，中央处理器具有多通道标准并行接口，多通道标准并行接口作为额外扩展端口，与采集模块、检测模块以及输出模块连接；

中央处理器具有I/O接口，I/O接口与报警模块连接及上电复位模块与连接；

中央处理器具有串口通讯接口，通过串口通讯接口与外部终端设备连接实现联合检测。

具体的，酒精检测仪基于外部终端设备，在中央处理器的控制下通过串口通信接口实现与外部终端设备的主机CPU连接，通过串口连接的方式实现酒精检测仪的供电与数据交互，再通过外部中断设备的5G通讯模块将数据交互的内容上传至指定的监管系统平台，实现5G网络将检测结果实时上传对应的酒检后台进行备份及调用。

具体的，并行接口可以对数据同时进行接收与发送，保证传输速度快。

在一个具体实施例中，参见附图2所示，上电复位模块包括：

单稳态触发器、计数脉冲发生器、计数器、缓存输出驱动以及复位驱动；

其中，单稳态触发器与中央处理器的I/O接口连接；

单稳态触发器及计数脉冲发生器与计数器连接；

计数器与复位驱动连接；

复位驱动及缓存输出驱动与中央处理器的I/O接口连接。

具体的，中央处理器的缓存输出控制信号作为数字输出确认信号，起到了缓存输出的作用，保证在复位期间数字输出不变；复位控制信号定时输出脉冲信号，当计数器检测不到该脉冲信号时，则强制中央处理器上电复位即使死机时，依然能复位；同时还可以通过设置使复位瞬间D/A和A/D转换的数值基本不发生变化。

更具体的，通过上电复位模块进行强制上电复位，可提高中央处理器的稳定性，其结构可梯次扩展。

在一个具体实施例中，采集模块包括：

射频单元以及摄像头，射频单元及摄像头分别与中央处理器的多通道标准并行接口连接。

具体的，射频单元用于扫描身份信息，如扫描身份证信息或工作证信息等；

摄像头用于采集生物信息及录像，如人脸信息，录像可以为检测过程中的实时录像。

所获取的数据通过多通道标准并行接口及输出模块传送给外部终端设备或检测平台等。

可选的，摄像头还可以跟输出模块连接，通过多通道标准并行接口控制输出模块传送给外部终端设备或检测平台等。

通过上述技术方案，实时录像与扫描身份信息可以同时进行采集并输出提高工作效率。

更具体的，通过串口通讯接口可以将身份信息、生物信息及录像传输外部智能终端存储。

在一个具体实施例中，检测模块包括：

加快气体收集的气泵、收集气体的空腔、与空腔连接的MQ-3B传感器以及驱动加快气体收集的气泵的驱动电路；

其中，驱动电路与中央处理器的I/O接口连接。

在一个具体实施例中，参见附图3所示，驱动电路包括：

DC双向马达驱动器U25、高频升压转换器U4、继电器J2、第一电阻R77、第二电阻R27、第三电阻R28、第四电阻R62、第五电阻R19、第六电阻R60、第一电容C15、第二电容C49、第三电容C18、第四电容C6、第五电容C17、第六电容C5、电感L14、整流二极管D3；

其中，DC双向马达驱动器U25的输入端与中央处理器的I/O接口连接，DC双向马达驱动器U25的输出端与第六电容C5及继电器J2并联；DC双向马达驱动器U25的接地端接地；高频升压转换器U4的第四引脚与第一电阻R77的一端连接；第一电阻R77的另一端分别与第一电容C15的一端及电感L14的一端连接，高频升压转换器U4的第五引脚与电感L14的一端，电感L14的另一端分别与高频升压转换器U4的第一引脚及整流二极管D3连接，整流二极管D3的另一端分别与第二电阻R27的一端、第二电容C49的一端、第三电容C18的一端、第四电容C6的一端、第四电阻R62的一端及DC双向马达驱动器U25的电源端连接，第二电阻R27的另一端与第二电容C49的另一端连接至高频升压转换器U4的第三引脚和第三电阻R28的一端，第三电阻R28的另一端、第三电容C18的另一端、第四电容C6的另一端、第一电容C15的另一端以及高频升压转换器U4的第二引脚接地；第四电阻R62的另一端分别与第五电阻R19的一端、第六电阻R60的一端连接，第五电阻R19的另一端分别与中央处理器的I/O接口以及第五电容C17的一端连接，第五电容C17的另一端与第六电阻R60的另一端接地。

在一个具体实施例中，DC双向马达驱动器的型号为RZ7889。

具体的，本实用新型采用的DC双向马达驱动器具有两个逻辑输入端子用来控制电机前进、后退及制动。使驱动电路具有良好的抗干扰性，微小的待机电流、低的输出内阻，同时，他还具有内置二极管能释放感性负载的反向冲击电流，能够进一步保证工作的稳定性，提高工作效率。

在一个具体实施例中，高频升压转换器的型号为SGM6601YTN5G/TR。

具体的，本实用新型所采用的高频升压转换器非常适合从双节NiMH/NiCd或单节锂离子电池产生高达38V的输出电压。并且器件还可用于生成标准的3.3V/5V至12V的电源转换。同时，高频升压转换器具有内部400mA开关电流限制，可提供低输出电压纹波，并允许在低功率应用中使用小型电感器。低静态电流(TYP为20μA)加上优化的控制，可在加快气体收集的气泵的电流范围内以很高的效率工作。

在一个具体实施例中，报警模块，包括：语音模块、扬声器前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器和存储器；

其中，语音模块、扬声器前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器及存储器分别与中央处理器的I/O接口连接。

在一个具体实施例中，中央处理器的型号为GD32F303RGT6。

具体的，本实用新型所用的中央处理器具有最佳性能在增强处理能力、降低功耗方面的性价比消费和外设，多种省电模式提供唤醒延迟和功耗之间最大优化的灵活性，可以低功率工作，进一步提高检测效率。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种酒精检测仪，其特征在于，包括：

中央处理器、检测模块、报警模块、采集模块、输出模块以及上电复位模块；

其中，所述中央处理器具有多通道标准并行接口，所述多通道标准并行接口作为额外扩展端口，与所述采集模块以及输出模块连接；

所述中央处理器具有I/O接口，所述I/O接口与所述报警模块连接、所述检测模块及所述上电复位模块与连接；

所述中央处理器具有串口通信接口，通过串口通信接口与外部终端设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种酒精检测仪，其特征在于，所述上电复位模块包括：

单稳态触发器、计数脉冲发生器、计数器、缓存输出驱动以及复位驱动；

其中，所述单稳态触发器与所述中央处理器的I/O接口连接；

所述单稳态触发器及所述计数脉冲发生器与所述计数器连接；

所述计数器与复位驱动连接；

所述复位驱动及所述缓存输出驱动与所述中央处理器的I/O接口连接。

3.根据权利要求1所述的一种酒精检测仪，其特征在于，所述采集模块包括：

射频单元以及摄像头，所述射频单元及所述摄像头分别与所述中央处理器的多通道标准并行接口连接。

4.根据权利要求1所述的一种酒精检测仪，其特征在于，所述检测模块包括：

加快气体收集的气泵、收集气体的空腔、与空腔连接的传感器以及驱动所述加快气体收集的气泵的驱动电路；

其中，所述驱动电路与所述中央处理器的I/O接口连接。

5.根据权利要求4所述的一种酒精检测仪，其特征在于，所述驱动电路包括：

DC双向马达驱动器、高频升压转换器、继电器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、电感、整流二极管；

其中，所述DC双向马达驱动器的输入端与所述中央处理器的I/O接口连接，所述DC双向马达驱动器的输出端与所述第六电容及所述继电器并联；所述DC双向马达驱动器的接地端接地；所述高频升压转换器的第四引脚与所述第一电阻的一端连接；所述第一电阻的另一端分别与所述第一电容的一端及所述电感的一端连接，所述高频升压转换器的第五引脚与所述电感的一端，所述电感的另一端分别与所述高频升压转换器的第一引脚及所述整流二极管连接，所述整流二极管的另一端分别与所述第二电阻的一端、所述第二电容的一端、所述第三电容的一端、所述第四电容的一端、所述第四电阻的一端及所述DC双向马达驱动器的电源端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二电容的另一端连接至所述高频升压转换器的第三引脚和所述第三电阻的一端，所述第三电阻的另一端、所述第三电容的另一端、所述第四电容的另一端、所述第一电容的另一端以及所述高频升压转换器的第二引脚接地；所述第四电阻的另一端分别与所述第五电阻的一端、所述第六电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端分别与所述中央处理器的接口以及所述第五电容的一端连接，所述第五电容的另一端与所述第六电阻的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种酒精检测仪，其特征在于，所述DC双向马达驱动器的型号为RZ7889。

7.根据权利要求5所述的一种酒精检测仪，其特征在于，所述高频升压转换器的型号为SGM6601YTN5G/TR。

8.根据权利要求1所述的一种酒精检测仪，其特征在于，所述报警模块，包括：语音模块、扬声器前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器和存储器；

其中，所述语音模块、所述扬声器前置扩大器、所述扬声器驱动线路、所述振荡器及所述存储器分别与所述中央处理器的I/O接口连接。