(推荐下载)一个检测汽车司机饮酒程度仪器的设计

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2、计一个检测汽车司机饮酒程度的仪器。分为十档，用一个数码管显示,要求能 抗汽油味干扰。采用的方法是测量司机呼出气体中的酒精含量，若其含量100pp叫 则为0档.以后含量每增加300ppm就加一档故设计控制系统主要由酒精传感器、 比较放大电路，发光二极管组成。其工作原理为：通过酒精传感器检测司机呼出酒 精气体的浓度，然后传感器的输出电压信号经过通过比较放大，驱动发光二极管依 次发光，达到检测司机饮酒程度的目的.二方案设计仁原理框图1系统设计原理框图2o 原理及所需器件2O工作原理本探测仪黨用酒精气体敏感元件作为探头，由一块集成电路对信号进行比较放 大，并驱动一排发光二极管按信号电压高低依次显示。对

3、刚饮过酒的人，只要向探 头吹一口气,探测仪就能显示出酒精气体的浓度高低。若把探头靠近酒瓶口，它也 能轻而易举地识别出瓶内盛的是白酒还是黄酒，能相对地区分出酒精含量的高低。 酒精探测仪的电路原理如图2所示.该电路采用干电池供电，并经三端固定输出集成稳压器IC1稳压，输出稳定的5 V电压作为气敏传感器MQ-3和集成电路IC2的共同电源，同时也作为10个共阳极 发光二极管的电源。因此，外部电路就相当简单。气敏传感器的输出信号送至IC2的输入端（5脚），通过比较放大，驱动发光二极 管依次发光。10个发光二极管按IC2的引脚按（1018、1）次序排成一条，对输入 电压作线性10级显示。输入灵敏度可以通过

4、电位器RP调节，即对“地“电阻调小时 灵敏度下降；反之，灵敏度增加。IC2的6脚与7脚互为短接，且串联电阻R1接地. 改变R1阻值可以调整发光二极管的显示亮度，当阻值增加时亮度减弱，反之更亮。IC2的2脚、4脚、38脚均接地。3脚、9脚接电源+5 V（集成稳压器ICI的输出 端）。分别并联在ICI输入与输出端的电容C1、C2防止杂波干扰，使IC1输出的 直流电压保持平稳。图2酒精探测仪电路发光二极管集成驱动器LM3914结构如图3所示。其内部的缓冲放大器最大限度 地提高了该集成电路的输入电阻（5脚），电压输入信号经过缓冲器（增益为零） 同时送到10个电压比较器的异相（一）输入端。10个电压比较

5、器的同相（+）输人 端分别接到10个等值电阻（1 kQ）串联回路的10个分压端。因为与串联回路相接 的内部参考电压为1.2V,所以相邻分压端之间的电压差为1.2 V10 = 0.12 V。为了驱动LED1发光，集成电路LM3914的1脚输出应为低电平,因此要求电压比较器 异相（一）端的输入电压0.12 Vo同理，要使LED2发光，异相端输入电压应20.12 VX2=0o24 V；要使LEDI0发光，异相端输入电压应20。12 VX 10 = 102 VoIC2的9脚为点、条方式选择端，当9脚与门脚相接时为点状显示；当9脚与3脚相接，则为条状显示。在图1所示电路中是采用条状显示方式.图3发光二极

6、管集成驱动器LM3914框图2o 2 元器件选择酒精气敏传感器采用国产的MQ-3型，它属于MQ系列气敏元件的一种（杭州科 纳电子有限公司销售） .QM-J3型酒敏传感器是专门为检测乙醇蒸汽而设计的新型传 感器器件。该元件对乙醇蒸汽有较高的灵敏度，而对正己烷和汽油等烷桂蒸汽的灵 敏度很低，具有较好的选择性和稳定性， 是制作酒精控制器和报警器理想的传感器 件。 故在此选择QM-J3型酒精传感器。其基本测试电路如图4所示。图4 QM-J3型酒敏传感器基本测试电路4IC1采用三端固定输出集成稳压器W78M05或W7805o它们的额定最大电流不同, 但静态电流均为8 mA,外形如图5 (a)所示。IC2

7、用LM3914型发光二极管集成驱动 器，其外形如图5 (b)所示。典型应用参考电路如图4所示。图5 2种集成电路的外形LEDILED10用0)3 mm或5 mm的红色发光二极管，根据实际需要也可采用5个绿色、5个红色显示方式。CK C2用普通电解电容器， 如CDII-16Vo RI用1/8w金属膜电阻.RP采用半锁紧型的小型有机实芯电位器，如WS-2-0. 25 Wo G用6节5号干电池串联，也可用输出整流电压为9 V的桥式整流电源代替，但此时应将C1的容量增至450-1000 F为宜.S用小型移拨式或按钮式开关，触点额定电流20。2 Ao图4 LM3914典型应用参考电路三设计小结通过本次课程设计，我学习到了很多知识。在这次设计中，通过查阅资料，理论 联系实际，学习到了很多在书本上学不到的知识，例如在设计中应如何考虑选择器 件，怎样设计更加简单明了。通过本次课程设计，我能够