酒精浓度检测电路.
酒精浓度检测电路设计
22PF
NRF24L01
报警闪光灯
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VSS VDD VO RS RW E D0 D1 D2GND VCC5 R 1KSTC89C51
Vss 1 Vdd 2 VO 3 RS 4 R/W 5 E 6 D0 7 D1 8 D2 9 D3 10 D4 11 D5 12 D6 13 D7 14 PSB 15 NC 16 RST 17 NC 18 BLA 19 BLK 20
D
5
R3 P2.2 1K
继电器5V
A4 Date: File:
GND 1
GND 3
R0 GND 1K
3
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 VCC5
HC-SR501
报警指示灯
VCC5 R1
电源指示灯
P3.7 LED0 VCC5
LDE1蓝 P2.0
清除报警
key1
1 3 4
1 2 3 4 GND VCC5 1 2 3 GND P1.7
GND 2 DO AO
传感器模块
1区 GND 1 OUT 2 Vcc C 1区
VCC
按键模块
key1 VCC5 1 key2 2 3 P3.6 GND key4 P1.0 P3.1 key3 P3.0
时间显示模块
VCC5 R1 1K
电源指示灯
LED0 VCC5
R6 1K
接收报警区 域和实时时 间模块
P2.3
R5 NPN 1K GND LED3
1
2
3
4
发送端
5V转3.3V模块 VCC5 A VCC3.3 GND 3 3 VOUT GND 4 AMS1117-3.3V NRF24L01模块 VCC3.3 P1.3 P1.4 P1.2 B 4 4 GND MOSI 5 5 P1.5 22PF GND 1 2 3 1 CE 2 CSN Vcc 8 IRQ 7 8 7 6 P1.6 P1.1 22PF 4 1
酒精浓度传感器信号调理电路设计与仿真报告
酒精浓度传感器信号调理电路设计与仿真报告目录第一章绪论...................................................................... - 1 -1.1 设计背景........................................................................ - 1 -1.2 设计目的........................................................................ - 1 -1.3 设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等） ....................... - 1 -1.4 设计工作任务及工作量的要求....................................................... - 2 -第二章酒精浓度传感器的设计......................................................... - 3 -2.1 传感器的概述 ................................................................... - 3 -2.2 传感器的选择.................................................................... - 4 -2.2.1MQ-3酒精浓度传感器的特点 (4)2.2.2MQ-3工作原理简介 (5)2.3 可靠性与抗干扰设计 .............................................................. - 6 -第三章酒精传感器信号调理电路的设计 ................................................. - 7 -3.1 设计思路综述.................................................................... - 7 -3.2 电压跟随器...................................................................... - 8 -3.3 减法器.......................................................................... - 8 -3.4 比例放大电路.................................................................... - 9 -3.5 器件选型表..................................................................... - 10 -3.6 设计心得体会................................................................... - 10 -第四章仿真与PCB设计.............................................................. - 11 -4.1 信号调理电路仿真 ............................................................... - 11 -4.2 PCB图.......................................................................... - 12 -4.3 PROTUES图3D效果图............................................................. - 13 -参考文献............................................................................ - 13 -第一章绪论1.1 设计背景近年来，随着我国经济的发展，人民的生活水平提高，越来越多的人有了自己的车，而酒后驾车造成的交通事故也越来越多，国家也出台了一系列的法律法规，试图通过法律的手段遏制这一现象的进一步发展。
第21次课检测电路项目5酒精浓度检测电路设计与调试
路输出0～5V的电压。传感器预热电路由D1、U2A、R1、R2、R3、R4、C2组成，主要
是防止在接通电一段时间内传感器电路输出错误电压。在接通电源的一段时间内（其延时 时间可由公式来计算）， R6C3 ln(1 t
了传感器的输出信号，防止传感器在预热阶段电路发生误动作。
U1 ) U2
使U2A输出电压为+12V，使Q1导通，封锁
5.3.3 酒精浓度测试仪检测电路调试 按原理图选择合适元器件，焊接好电路，接通电源±12V电源，经过一段时间 预热后。即可进行电路调试： 1．灵敏度调节。通过调节RP1，当酒精浓度在0 (无酒精蒸汽)~1000ppm变化 时，使R5上的电压在96mV ~ 1.645V左右变化即可？（ 50K ～ 2K ）。 2．调零。 调零的目的是当无被测酒精蒸汽时，使电路输出电压为零。方法是在步骤1的 基础上，调节RV3，使检测电路输出电压为零。 3、满度调节。 调节的目的是当被测气体浓度达到1000ppm时，使输出电压为最大值（5V）。 调节的方法是在步骤2的基础上，调节 RV4（放大倍数）使检测电路输出电压 为5V。 步骤2、3反复调节2～3次即可。
MQ3、RP1构成传感器检测电路，输出与被测酒精浓度成正比的电压，当酒精浓度为0～ 1000ppm时，其输出电压约为100mV～4V左右，RP1用于调节传感器的灵敏度。RP2、
R5对5V电压进行分压，得到与几十毫伏0。因项目要求输出电压为0～5V，而传感器输出电压为0～4V左右，所以要对该信号进行 放大，其放大倍数小于2倍，所以由U2B、R6、R7、R8及RP3组成放大电路，使检测电
项目5 酒精浓度检测电路设计
• •
任务5.3 电路设计与调试
5.3.1 洒精浓度测试仪检测电路框图 根据项目要求，结合MQ-3酒精传感器的基本特性，本项目洒精浓度测试仪检测电路的 组成框图如图5-18所示。 预热电路是在电源接通一定时间后，再进行 检测输出，防止测量误差的出现。电源电路 是给MQ-3的加热电阻提供5V的直流电源。 传感器及检测电路将不同浓度的酒精蒸汽变 换成不同的输出电压。放大与调零电路是在 被测酒精浓度为0～1000ppm时，使电路输 出0～5V的标准电压。
酒精浓度检测电路
3.1电路组成
TGS-812为酒精传感器
芯片A为LM3914点状/条状显示驱动器 酒精浓度测试仪电路
3. 简易酒精浓度测试仪电路
3.2工作原理
酒精传感器TGS-812根据酒精浓 度改变阻值，使输入到LM3914的5脚
的电压也随酒精浓度变化而变化；
LM3914根据输入到5脚的电压值 大小驱动输出的一组LED二级管亮灭， 从而可以视发光管点亮数量判断醉酒 酒精浓度测试仪电路 程度。
1. 酒精浓度度检测仪外观和应用
课程内容 Course Contents
1. 酒精浓度检测仪外观和应用 2. 酒精浓度检测仪基本原理 3. 简易酒精浓度检测仪电路 4. 防酒后开车控制器
2. 家用可燃气体报警器电路
R为定值电阻，R′为二氧化锡半导体型 酒精气体传感器，其阻值随气体酒精浓度的 增大而减小。
电路中电源电压恒定，若某次测试中电
流表示数较大，说明电路总电阻较小，R为 定值，则R'变小，即气体的酒精浓度较大。 酒精浓度测试仪基本电路
课程内容 Course Contents
1. 酒精浓度检测仪外观和应用 2. 酒精浓度检测仪基本原理 3. 简易酒精浓度检测仪电路 4. 防酒后开车控制器
3. 简易酒精浓度测试仪电路
The alcohol concentration detection circuit
课程内容 Course Contents
1. 酒精浓度检测仪外观和应用 2. 酒精浓度检测仪基本原理 3. 简易酒精浓度检测仪电路 4. 防酒后开车控制器
课程内容 Course Contents
1. 酒精浓度检测仪外观和应用 2. 酒精浓度检测仪基本原理 3. 简易酒精浓度检测仪电路 4. 防酒后开车控制器
怎样用MQ3和LM3914检测酒精浓度
怎样用MQ3和LM3914检测酒精浓度
如附图所示，电路的前端部分MQ3传感器和分压电路按照常规设计即可．而执行驱动声光指示的电路，需要驱动多个发光管以及一个蜂鸣器，即需要将分压电路得出的电压转换成LED线段显示，同时在某点驱动蜂鸣器发声。
因此本设计拟采用LED通用电平显示驱动芯片LM3914作为执行机构。
1．MQ-3气敏电阻传感器
本设计采用的是表面电阻控制型酒精气体浓度气敏传感器MQ-3。
该气体传感器的敏感材料是活性很高的金属氧化物半导体，最常用的如SnO2。
当
N型半导体的表面，在高温下遇到离解能力较小（易失去电子）的还原性气体时，气体分子中的电子将向MQ3气敏电阻表面转移，使气敏电阻中的自由电子浓度增加，电阻率降低，电阻减小。
MQ-3应用于家庭、工厂、商业场所的气体泄漏监测装置，防火，安全探测系统。
气体泄漏报警器．气体检漏仪。
特点：高灵敏度、快速响应恢复、优异的稳定性、长寿命、驱动电路简单、电信号输出强。
2．LED通用电平显示驱动芯片LM3914 LlM3914片内有10个电压比较器，10个1K欧姆精密电阻串联组成的分压器分别向各电压比较器提供比较。
酒精测试仪电路设计报告
苏州科技学院天平学院传感器原理及工程应用报告课题名称酒精测试仪电路设计姓名学号学院机电工程系专业电子信息工程专业指导教师2013年 11 月26日酒精测试仪电路设计最近的几年以来，我们国家的经济飞速的发展着，家家户户基本上都有了自己的车。
但是随着马路上行驶的车辆的增多，汽车的行驶安全引起了我们大家的关注。
尤其是酒后驾车。
酒后驾车引起的交通事故是由于司机的过量饮酒造成人体内酒精浓度过高，麻痹神经，造成大脑反应迟缓，肢体不受控制等症状。
少量饮酒并不会有上述症状，即人体内酒精浓度比较低时，而人体内酒精超过某一个值时就会引起危险。
为此，酒精测试仪就被用来检测驾驶员体内的酒精含量，来确保驾驶安全。
此外，空气酒精浓度监测仪还能监测某一特定环境的酒精浓度如酒精生产车间可避免发生起火、爆炸及工业场地酒精中毒等恶性事故，确保环境安全。
本课题研究的是一种以气敏传感器为主，监测空气酒精浓度，并具有LCD显示功能的空气酒精浓度监测仪。
其可监测出空气环境中酒精浓度值，并根据不同的环境设定不同的阈值，对超过的阈值进行光报警．来提示危害。
一、思路：酒精测试仪要能够应用，就一定要有四个部分。
第一部分是信号取样电路。
通过信号取样电路，我们才能够把酒精浓度这个信号收取进来。
第二部分是信号处理电路。
取进来的信号是一个模拟量，且信号很弱还有干扰，所以我们需要对信号进行模数转换，以及滤波和放大。
第三部分是控制及电路处理部分。
有了信号后，必须经过控制电路控制何时输出多少电压，来使得后面的灯可以亮灭。
第四部分就是驱动显示电路了。
就是灯，以及灯的驱动控制。
只有正确的控制灯的亮灭，才能够知道酒精浓度是否超标，以此才能使酒精测试仪真正的发挥作用。
图（1）：总体方案图二、原理：本课题选用的是MQ3型气敏传感器。
其有很高的灵敏度、良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。
MQ3型气敏传感器由微型Al2O3，陶瓷管和SnO2敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。
测控电路设计--酒精测试仪
引脚号第二功能:
·P3.0 RXD（串行输入）。
·P3.1 TXD（串行输出）。
·P3.2 INT0(外部中断0)。
·P3.3 INT0(外部中断0)。
·P3.4 T0（定时器0外部输入）。
·P3.5 T1（定时器1外部输入）。
·P3.6 WR(外部数据存储器写选通)。
·P3.7 RD(外部数据存储器写选通)。
RST: 复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST 脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。
酒精测试仪设计
1.设计思路
酒精浓度检测仪主要是用来检测酒精浓度的，它主要由酒精传感器、模数转换器、单片机、LED显示构成。酒精传感器将检测到的酒精浓度转化为电信号，然后将电信号传送给模数转换器，经过模数转换器转换后，把转换后得到的数字信号传给单片机，单片机对所输入的数字信号进行分析处理，最后将分析处理的结果通过显示器显示出来。
模数转换采用ADC0804,其工作特性：
工作电压：+5V，即VCC=+5V。
模拟输入电压范围：0～+5V，即0≤Vin≤+5V。
基于单片机的酒精浓度检测电气专业
目录摘要 (I)第1章前言 (1)1.1 研究目的和意义 (1)1.2 研究内容和方法 (1)第2章系统的介绍 (2)第3章硬件的选择介绍 (3)3.1硬件系统框图 (3)3.2传感器的选择 (4)3.3 LCD显示器的的选择 (5)第4章酒精浓度检测的硬件电路设计 (8)4.1 89C51单片机系统 (8)4.2 A/D转换电路 (12)4.3 LED显示电路 (14)第5章酒精浓度监测的软件设计 (19)5.1 开发环境 (19)5.2 程序流程 (19)5.3 程序代码编写 (21)第6章系统调试与测试结果 (27)6.1 电路的调试 (27)6.2浓度与显示之间的关系 (28)第7章结论与建议 (31)致谢 (33)参考文献 (33)附录 (34)摘要本设计实现了对不同浓度酒精的检测和显示，通过适当改进可以用于检测酒后驾车。
本文用AT89C51单片机与MQ-3型气体传感器实现了对酒精浓度的测量，并对测量数据进行显示，同时利用二极管简单显示浓度的高低，在设计允许值时发出报警。
论文主要研究了（1）硬件方面，MQ-3气体传感器技术参数的检测和将它接入到酒精浓度检测模块中；将模拟电压信号放大驱动发光二极管点亮报警；将采集到的模拟电压信号通过单片机控制经A/D转换，得到数字电压信号；用于显示浓度的数码管显示模块。
（2）软件方面，主要研究了电压到浓度的线性转换和最终浓度值的数码管显示。
（3）对设计的传感器进行了标定。
设计的传感器对酒精气体反应灵敏，能在有效范围内测量它的浓度值。
并且在检测低浓度酒精时误差较小，最大误差为8.2%满足设计要求。
本文的特色在于标准的确定。
对于流动空气，样品的稳定性和水蒸气的影响，提出了解决方案和验证方法。
对不同的区间浓度和电压转换关系做线性化处理，简化了硬件电路的设计。
设计的传感器可以检测不同浓度的酒精气体，改进之后对解决酒后驾车事故和特殊场合酒精检测都可以使用。
关键词：单片机；A/D转换；酒精传感器AbstractDifferent concentrations of alcohol solution are detected and showed in the design. The design can be used to the detection of drunk driving through improvement. In this thesis, the concentration of alcohol can be measured and displayed by using the gas sensor based on AT89C51 MCU and MQ-3. At the same time the concentration is displayed by LED, and the system allow to alarm in the certain value.In the thesis Major researches are three points. (1) In the hardware, detecting the technology parameters MQ-3 gas sensor, and connecting it to a testing part of the alcohol gas concentration; Analog voltage signal amplification to drive light-emitting diode light to alarm; conversing the voltage signal through the A/D conversion at the control of the single-chip, obtaining the digital voltage signal; displaying the concentration in the digital tube display module.(2)In the Software, linear conversion between the concentration of the alcohol and the voltage and the digital display of the final concentration value.(3) The designed sensor is calibrated. The design of gas sensor is responsive to the alcohol, can measure concentration in the effective range of its concentration. And in the low concentration of alcohol in the test the error is small with the maximum error 8.2%, meeting requirements of the design.The characteristics of the thesis are to determine the standard. The solutions and verification methods are proposed about the flow of air samples, the sample stability and water vapor. The conversion between voltage and concentration in different range is treated as linear relationship. The design of sensor can detect different the alcohol gas with different concentration. It plays an important role to solve the drunk-driving accidents and alcohol testing for special occasions after improvement. Keyword: Single Chip Computer; A/D Transformer; Alcohol Sensor第1章前言1.1 研究目的和意义近年来，随着我国经济的高速发展，人民的生活水平迅速提高，越来越多的人有了自己的私家车，而酒后驾车造成的交通事故也频频发生。
MQ-3酒精传感器电路图(共3张)
第1页，共3页。
便携式酒精 探测器 (jiǔjīng)
• 要 求： • ①分析题目要求查找资料（LM3914）；
• ②在PROTEL软件中画出电路原理图； • ③焊接调试电路
第2页，共3页。
便携式酒精探测器参考(cānkǎo)电路
第3页，共3页。
便携式酒精 探测器 (jiǔjīng)
• 要 求：
• ①设计并制作一个便携式酒精探测器，要求电路简ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 实用、节能环保，外观精美，体积不宜太大。
• ②探测器使用10个LED发光二极管排成一排从低到高分别代 表不同的酒精浓度，LED随着酒精浓度呈柱状点亮显示。
• ③具有醉酒驾驶提示功能，当酒精含量大于或者等于 80mg/100ml时，红色报警LED点亮，并发出报警信号。
酒精测试仪电路设计报告
苏州科技学院天平学院传感器原理及工程应用报告课题名称酒精测试仪电路设计姓名学号学院机电工程系专业电子信息工程专业指导教师2013年 11 月26日酒精测试仪电路设计最近的几年以来，我们国家的经济飞速的发展着，家家户户基本上都有了自己的车。
但是随着马路上行驶的车辆的增多，汽车的行驶安全引起了我们大家的关注。
尤其是酒后驾车。
酒后驾车引起的交通事故是由于司机的过量饮酒造成人体内酒精浓度过高，麻痹神经，造成大脑反应迟缓，肢体不受控制等症状。
少量饮酒并不会有上述症状，即人体内酒精浓度比较低时，而人体内酒精超过某一个值时就会引起危险。
为此，酒精测试仪就被用来检测驾驶员体内的酒精含量，来确保驾驶安全。
此外，空气酒精浓度监测仪还能监测某一特定环境的酒精浓度如酒精生产车间可避免发生起火、爆炸及工业场地酒精中毒等恶性事故，确保环境安全。
本课题研究的是一种以气敏传感器为主，监测空气酒精浓度，并具有LCD显示功能的空气酒精浓度监测仪。
其可监测出空气环境中酒精浓度值，并根据不同的环境设定不同的阈值，对超过的阈值进行光报警．来提示危害。
一、思路：酒精测试仪要能够应用，就一定要有四个部分。
第一部分是信号取样电路。
通过信号取样电路，我们才能够把酒精浓度这个信号收取进来。
第二部分是信号处理电路。
取进来的信号是一个模拟量，且信号很弱还有干扰，所以我们需要对信号进行模数转换，以及滤波和放大。
第三部分是控制及电路处理部分。
有了信号后，必须经过控制电路控制何时输出多少电压，来使得后面的灯可以亮灭。
第四部分就是驱动显示电路了。
就是灯，以及灯的驱动控制。
只有正确的控制灯的亮灭，才能够知道酒精浓度是否超标，以此才能使酒精测试仪真正的发挥作用。
图（1）：总体方案图二、原理：本课题选用的是MQ3型气敏传感器。
其有很高的灵敏度、良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。
MQ3型气敏传感器由微型Al2O3，陶瓷管和SnO2敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。
监测酒精气体浓度的传感器电路图
监测酒精气体浓度的传感器电路图
监测酒精气体浓度的传感器电路图
陶瓷气敏传感器可用于分析酒精蒸汽的含量。
传感器与相应的电路配合能够检测血液中的酒精含量。
其工作原理非常简单，如果血液中含有一定比例的酒精成分，那么它必定会发散到空气中来，血液中酒精浓度越高发散在空气中的比例也越大。
如果用含有一定浓度酒精的空气喷吹传感器，传感器的电阻将发生与酒精浓度相应的变化，这个变化可以用合适的测量电路鉴别。
电路由稳压直流电源+5V供电。
传感器负载电阻上的输出电压反相加载到三个运算放大器的输入端，三者互联成比较器。
实际上，电阻R1和R2是基准电压的发生器。
基准电压的上限由可变电阻RP1设定，而下限则由RP2设定。
接通电源，并按下复位电钮后，触发器进入逻辑O的状态。
这时，发光二极管LED1～LED3不发光。
当酒精蒸汽作用在传感器上时，负载电阻上的压降开始变化(逐渐升高)。
这些分立的比较器顺序工作的结果导致相应的触发器开启，因而与它们相接的LED点亮。
如果酒精蒸汽停止对传感器作用，那么负载电阻上的电压将缓慢下降。
按动复位钮后，恢复到起始状态。
为了补偿温度和湿度对传感器特性的影响，同时为了获得更高的精度，建议使用热敏电阻和(或)湿敏传感器对电路进行补偿。
实验六、酒精测试仪电路组装实验
实验六、酒精测试仪电路组装实验一、实验目的1、了解气体传感器的原理2、掌握气体传感器的元件特性3、对气体传感器的基本运用二、实验设备、器件气体传感器、红色跟绿色的发光二极管、电位器、IC集成芯片、+5V直流电源，电阻三、实验原理及电路酒精测试仪电路如下图所示。
只要被测试者向传感器探头吹一口气，便可显示出醉酒的程度，确定被测试者是否还适宜驾驶车辆。
图中，气体传感器选用TGS-812型，它对一氧化碳敏感，常被用来测试汽车尾气的浓度。
它对酒精也非常敏感，因此，可用来制作酒精测试仪。
酒精测试仪的工作原理是这样子的：当气体传感器探头探不到酒精气体时，IC显示驱动集成电路5路为低电平。
当气体传感器探头测到酒精气体时，其阻值降低。
+5v工作电压通过气体传感器加到IC集成电路5脚，第5脚电平升高。
IC集成电路共有10个输出端，每个端口驱动一个发光二极管，一次驱动点亮发光二极管的数量视第5脚输入电平的高低而定。
酒精含量越高，气体传感器的阻值就降得越低，第5脚电平越高，点亮发光二极管的数量就越多。
5个以上二极管为红色，表示超过一般饮酒水平。
5个以下发光二极管为绿色，表示处于一般饮酒水平，酒精的含量不超过。
05%。
（1）装配该酒精测试仪电路，其中IC可选用NSC公司的LM3914系列LED点线显示驱动集成电路，也可以选用AEC公司的V237系列产品，但引脚排列不同。
（2）改变电位器RP的阻值，调整灵敏度。
（3）将酒精测试仪用于其他气体的检测。
（4）将IC集成电路的第14脚信号引出，经放大后接蜂鸣器。
当酒精的含量不超过0。
05%时，蜂鸣器发出报警。
四、实验结果分析。
任务3 汽车酒驾测试电路案例分析、故障排除
集成运算放大器工作在线性区时，能实 现比例运算、加法运算、减法运算、微分运 算、积分运算等功能。
继电器 继电器是自动控制电路中常用的一种元 件。实际上它是用较小的电流来控制较大电 流的一种自动开关。在电路中起着自动操作 、自动调节、安全保护等作用。
1．电磁继电器 它由一个带铁芯的线圈、一组以上带触
(3)输出级 输出级一般由射 极输出器构成， 以提高集成运放 的输出功率和带 负载能力。要求 它具有输出电阻 小、电压线性范 围宽、非线性失 真小等。
集成运算放大器
图4-4 成运算放大器方框图
集成运算放大器
(4)偏置电路 偏置电路采用电 流源电路，主要 为输入级、中间 级和输出级各级 电路提供静态工 作电流、，从而 确定合适的静态 工作点。
图9－44 霍尔式汽车点火系统结构示意
自感
(1)自感现象 图9－50是研究自感现象的实验电路，图中S是开关，RP为 可变电阻器。当合上开关S时，调节RP改变流人线圈电流的大 小（或改变电流的方向），则线圈的磁通量大小（或方向）发 生变化，于是在线圈中便产生了感应电动势。这种由通电线圈 的电流发生变化而产生感应电动势的现象就称为自感现象，由 自感现象产生的感应电动势称为自感电动势，用符号eL。
9.5 任务相关知识链接
9.5.1 电磁感应现象及其应用 1．磁铁与磁场 （1）磁铁 铁、镍、钴等金属或它们的合金称为铁磁物
质或铁磁材料。能吸引铁磁物质的性质叫磁性， 具有磁性的物体叫磁铁（磁体）。
磁铁有天然磁铁和人造磁铁之分。天然 磁铁是在自然界的演化过程中自然形成的， 典型的例子是磁石；人造磁铁用人工方法制 造出来的。天然磁铁的磁性较弱，因此在实 际中所使用的都是人造磁铁。
图9－31 盆形电喇叭结构图
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酒精浓度检测报警电路
系别：自动化工程系
班级：
姓名：
学号：
指导老师：
目录
一、引言 (3)
二、气敏传感器研究现状 (4)
三、设计框架 (5)
四、设计框图 (6)
五、电路图及仿真 (7)
六、电路分析 (8)
七、总结 (8)
八、参考文献 (9)
引言
随着人类社会的不断进步，科学技术的突飞猛进，给我们的生活带来了日新月异的变化。
汽车已然成为现代社会必不可少乃至无可取代的产物，所以我国汽车的总数不断增加，从而导致交通事故的不断发生，而其中酒后驾驶导致的事故的占大部分。
而且中国人的请客劝酒文化根深蒂固，一到喜庆节日酒后驾驶的现象更为严重，如不及时提醒，后果将会不堪设想。
所以这更需要对汽车内的空气进行实时监测,以便及早得提醒驾驶员，有效的防护酒后驾驶，减少交通事故。
目前，在空气检测领域，各式各样的气敏传感器层出不穷，而各式各样的酒精检测设备也应运而生，且采用的都是对气体信息进行提取分析，得出气体的准确信息，但现在这些空气质量检测设备都有一个致命的缺点是—-价格昂贵，以致于难以大量普及运用。
除此之外，大部分功能较单一、实时性较低。
因此，开发一个实时性高、性能稳定、经济实用的酒精浓度检测报警器便是本设计的最终目标。
气敏传感器的研究现状
气敏元件性能与敏感功能材料的种类、结构及制作工艺
密切相关。
用金属氧化敏感材料制作的半导体式气敏元件具有灵敏度高，结构简单，体小质轻，坚固耐用等优点而得到广泛的应用，目前仍以SnO2材料为主。
SnO2是一种广普型的气敏材料，围绕SnO2为基体材料的气敏材料的制备及其气敏元件制备的研究课题十分活跃。
纯SnO2的气敏特性不甚好，尤其是它的热稳定性不高。
为改善其气敏特性，常在SnO2基体中掺入贵金属或其他金属氧化物。
尽管SnO2基传感材料具有许多优点，作为材料也存在一定缺点。
通过控制气敏材料微粒大小，颗粒纳米化，掺杂其它添加剂或催化剂，利用过滤设备或透气膜来获得选择性，控制工作温度及环境湿度影响，改进制备等方法可以改善SnO2传感器的气敏性能。
纳米科学技术(Nano—ST)是研究尺寸在0.1—100nm的物质组成体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。
纳米技术的发展，不仅为传感器提供了优良的敏感材料，而且为传感器制作提供了许多新型方法。
纳米固体材料具有庞大的界面，提供了大量气体通道，从而大大提高了灵敏度，工作温度大大降低，大大缩小了传感器的尺寸。
当然，在己获得明显进展的纳米传感领域中尚存在很多问题，从敏感材料到制作技术都很不成熟，其性能也有不尽人意的地方。
系统整体框架
课题分析
模拟报警器一般由传感器、放大器、比较器、电源电路和声光报警电路组成，其框架如图1所示。
传感器对外界信息进行检测，配合外接电路，将外界信息的变化转化为一个电压信号;该信号通过放大器放大后，得到一个较大的电压；将该电压输入到电压比较器中与参考电压进行比较；比较器的输出结果有两种，要么高电平，要么低电平，以此来控制声光报警电路是否工作。
设计要求
在本次设计中要求所设计的酒精浓度检测器具有报警功能。
当酒精浓度大于设定值时，声音报警电路会工作以提醒用户，而且还能强制发动机熄火。
设计框图
为了让报警器成为具备准确、快速的检测到气体信息，并采取相应的自动处理措施的控制系统。
我们将检测报警器分为以下几大组成部分：电源模块、气体检测模块、开关电路控制模块、声音报警模块、显示模块、自动控制模块。
如图便是空气质量检测报警器的系统框图：
电路图（仿真）如下：
由图可知电路主要是由三端稳压块IC1（W7805）、大功率开关电路IC2（TWH8778A）、语音电路IC3（TM801）、功放电路IC4（LM386）及QM-NJ9型酒精传感器、继电器KA等组成。
BL是1瓦、8欧姆的小型扬声器。
电路分析
如图所示，12V电源经隔离二极管VD1、C1滤波以后分为多路：一路经电阻R1限流使LED1导通发光；另一路经IC1压为（5±0.2）V后提供给酒精传感器，使传感器得到稳定的工作电源，使其工作稳定；还有一路提供给IC2，由该电子开关导通以后，为后级电路提供工作电源。
当酒精传感器未检测到酒精气味时，其B端电位较低，经RP1分压后加到IC2上的控制电压不能使电子开关导通，后级电路因无供电而无法工作；当酒精传感器检测到酒精气味时，其B端电位就会随检测到的酒精浓度的增加而上升。
当该点电压上升到使IC2控制极上的电压为1.6V以上时，IC2被控制导通，它的
输出端就有电压输出，该电压分为多路：一路经R2、R3为语音集成电路IC3提供供电；另一路加到功放电路IC4上。
这两路供电使报警电路工作。
IC3产生的语音信号经电容C4耦合，加到IC4上，再经功率放大以后输出。
该信号一路使LED2发光二极管闪亮；另一路经C8驱动扬声器BL发出“酒后别开车”的语音报警声，从而实现声、光报警。
IC2导通后输出电压的第三路加到继电器KA线圈上，使其得电吸合，其常闭触点KA1断开，从而切断了车辆点火电路，强制发动机熄火。
总结
通过本次课程设计。
我了解常用电子元器件基本知识（电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成电路），增加了自己的知识面对自己所学的知识有了新的认识，并且运用到实践，对软件的掌握也更加熟练，了解了印刷电路板的设计和制作过程，掌握了电子元器件选型的基本原理和方法，并利用仿真软件进行电路的调试，但是对于软件使用方面仍有不足，在今后应该加强.
参考文献
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