传感器酒精测试仪的课程设计方案
酒精浓度检测仪设计
![酒精浓度检测仪设计](https://img.taocdn.com/s3/m/837eef040812a21614791711cc7931b765ce7b05.png)
酒精浓度检测仪设计酒精浓度检测仪设计随着科技的不断发展,现代人对生活品质的要求越来越高,但同时人们也面临着种种安全隐患。
酒后驾驶是其中的一种,为了减少酒后驾驶对社会的负面影响,酒精浓度检测仪的应用越来越广泛。
本文将介绍酒精浓度检测仪的设计。
一、需求分析在设计酒精浓度检测仪前,我们需要充分了解需求。
酒精浓度检测仪的主要需求有:1. 精度高:酒精浓度检测仪需要能够准确地检测出饮酒者的酒精浓度,避免误判。
2. 稳定性好:由于酒精浓度检测仪需要长时间的使用,因此需要具有较好的稳定性,能够在长期使用中保持准确度和精度。
3. 操作简便:酒精浓度检测仪是为了能够让饮酒者自我检测的产品,所以需要操作简单,方便饮酒者使用。
4. 可靠性高:作为一款安全检测产品,酒精浓度检测仪需要具有高可靠性,能够准确地检测出饮酒者的酒精浓度,避免误判和漏判。
5. 成本低廉:为方便大众使用,酒精浓度检测仪需要具有成本低廉的优点,这样才能得到更为广泛的应用。
二、设计方案基本原理:汽车用酒精检测器是利用酒精传感器感受饮酒者呼出的气体中的酒精含量来判断其是否饮酒过量,从而达到节约油耗、防范酒驾的目的。
方案设计:1. 酒精传感器的选择:酒精传感器是整个酒精浓度检测仪的核心。
在选择传感器的时候,需要考虑其精确度、响应时间、稳定性、抗干扰能力等指标。
2. 电路设计:酒精浓度检测仪的电路设计需要考虑到传感器的输出信号处理、滤波、放大、数字转换等。
同时,根据要求可设计LED指示灯,显示红色表示饮酒超标,绿色表示饮酒未超标。
3. 软件设计:软件需要能够将传感器所采集到的数据转换成酒精浓度,根据酒驾限制法规进行酒精浓度限制,达到报警的目的。
4. 机械设计:考虑到饮酒者在呼出气体时需要将口对准酒精浓度检测仪的传感器,因此机械设计需要能够让传感器对溢气口进行自然吸附。
三、结构设计酒精浓度检测仪采用带显示屏的手持式结构,传感器置于机身顶部,运作过程中,饮酒者将吐气口对准传感器位置进行检测,通过屏幕显示酒精含量。
酒精测试仪
![酒精测试仪](https://img.taocdn.com/s3/m/e38ff725647d27284b735114.png)
酒精测试仪设计报告一、设计任务与目的该实验通过气敏传感器对酒精蒸汽的检测产生模电信号,输入LM3914,经过比较,驱动发光二极管发光,以点亮发光二极管的个数来判断酒精浓度。
通过已有元件及电路模块设计电路。
二、设计思路图1 设计结构图三、设计原理3.1传感器的选择MQ-3酒精气敏传感器酒精传感器采用的是MQ3气敏传感器,它对酒精的灵敏度高,可以抵抗汽油、烟雾、水蒸气的干扰,良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。
是一款适合多种应用的低成本传感器。
3.2电路原理该电路采用干电池供电,并经三端稳压器IC1稳压,输入稳定的5V电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。
电路原理图如图4所示:图1 酒精探测仪电路原理图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(⑩,①)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,⑧脚均接地,③脚,⑨脚接电源+5V(集成稳压器IC1的输入端)。
分别并联的IC1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。
发光二极管集成驱动器LM3914结构图如图所示。
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个电压比较器的相反(-)输入端。
10个电压比较器的同相(+)输入端分别接到10个等值电阻(1k欧)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。
所以相邻分压断之间的电压差为1.2v10=0.12V。
2组基于QM-J3酒精传感器的酒精检测仪课程设计
![2组基于QM-J3酒精传感器的酒精检测仪课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/efadb61df5335a8102d220f8.png)
2组基于QM-J3酒精传感器的酒精检测仪课程设计单片机课程设计专业:自动化班级:xx自动化班学生姓名:xxxxxxxxxx指导教师:xxxxxxxxx成绩:20XX年X月X日单片机课程设计任务书课程设计题目基于QM-J3酒精传感器的酒精检测仪1.内容概述2.方案框图1.内容概述:基于QM-J3酒精传感器的酒精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、蜂鸣器、发光二极管及LED数码管显示构成。
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AD转换器,经过AD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LED数码管显示器显示出来。
当酒精浓度超过设定的上限值时,蜂鸣器会发出响声,此时发光二极管也会发出光芒。
1.方案框图:1.应用价值2.技术指标1.应用价值:本次酒精检测仪的设计是一个基于STC89C51单片控制的仪器,可以实现酒精浓度的检测,应用到生活中,常见的是用来检测驾驶员的酒驾问题。
酒精测试仪的工作原理是通过测试呼吸气体中的酒精含量,便可测出此人的醉酒程度。
人在饮酒之后,大概有百分之九十酒精会经过肺部的呼吸系统排出,这样我们通过测试呼吸气体中的酒精含量,驾驶员只需要对着传感器呼出气体,进行检测,酒精测试仪便可显示出相应的结果。
当然酒精测试仪不仅仅可以用来查酒驾,还可以应用于室内的环境检测,检测出某些特殊的工厂,车间等地,根据空气中酒精的浓度来进行报警,避免人们处于危险的环境当中。
2.技术指标:(1)LM358技术指标:①内部频率补偿;②低输入偏流;③低输入失调电压和失调电流;④共模输入电压范围宽,包括接地.差模输入电压范围宽,等于电源电压范围;⑤直流电压增益高(约100dB);⑥单位增益频带宽(约1MHz);⑦电源电压范围宽:单电源(3―30V);⑧双电源(±1.5一±15V)。
项目1 酒精测试仪教学设计
![项目1 酒精测试仪教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/29fc3839af45b307e87197a9.png)
项目实施部分
授课日期
任务目标
情感目标
重 关键技术 难 关 教学方法 相关知识 职业意识 健康、安 全与卫生 教 材
点 点 键
任务驱动法 电路焊接工艺要求 1、认真阅读工作任务书、分析任务要求的职业意识; 2、积极参与职业工作并进行团队协作的职业意识。 1、遵守实训室安全用电守则和纪律要求; 2、遵守工作现场 6S 管理规定,为以后适应岗位管理要求做好过渡。 《传感器技术》 电子工业出版社 主编:刘文静 教学设计 多媒体设备 PPT 课件 工作任务单 产品套件
任务目标
情感目标
重 关键技术 难 关 教学方法 相关知识 职业意识 健康、安 全与卫生 教 材
点 点 键
任务驱动法 气敏传感器 1、认真阅读工作任务书、分析任务要求的职业意识; 2、积极参与职业工作并进行团队协作的职业意识。 1、遵守实训室安全用电守则和纪律要求; 2、遵守工作现场 6S 管理规定,为以后适应岗位管理要求做好过渡。 《传感器技术》 电子工业出版社 主编:刘文静 教学设计 多媒体设备 PPT 课件 项目工作任务单 产品套件
项目目标
技能目标 情感目标 重 点 点
关键技术
难
关 键 点 教学方法 相关知识 任务驱动法
酒精测试仪分类。 1、 熟悉工作任务单,认真接受工作任务、分析任务的职业意识; 2、 积极参与职业工作并进行团队协作的职业意识。 1、引导学生保持良好的精神状态投入学习和生活; 2、遵守 6S 管理规定,为以后适应岗位管理要求做好过渡。 《传感器技术》 电子工业出版社 主编:刘文静 教学设计 多媒体设备 PPT 课件 项目工作任务单
项目背景 项 目 实 施 过 程 项目说明 项目引入
8’
35
变化量。集成芯片 LM3914 作为执行机构来驱动 LED。LED 显示器由 10 个发光二极管构成,酒精浓度越大,点亮的二 极管越多。通过完成该项目的工作任务,学习传感器的基本 知识,并使用气敏传感元件。 1、 酒精测试仪工作过程; 2、 酒精测试仪制作所需的核心元器件。
酒精浓度检测装置课程设计报告
![酒精浓度检测装置课程设计报告](https://img.taocdn.com/s3/m/9c7d50a0284ac850ad0242be.png)
课程设计任务书学院专业姓名班级学号题目酒精浓度检测装置的设计一、主要内容以直热式半导体酒精传感器MQ303A为敏感元件,利用LM324驱动LED 为显示模块,设计一个便携式酒精浓度检测装置。
二、基本要求(1)设计有害气体如一氧化碳煤气、酒精等气体报警装置(2)选用合适的气体传感器,设计检测电路,温度补偿电路等。
(3)有电路图(PROTEL绘制),有关计算,精度分析等(4)实际电路实现、仿真、测试(5)完整的设计报告三、主要参考资料[1] 程德福,王君.传感器原理及应用.北京:机械工业出版社,2007[2] 赵广林.轻松跟我学Protell99SE电路设计与制版.北京:电子工业出版社,2005完成期限:自年月日至年月日指导教师:教研室主任:目录一、课程设计的性质........................... 错误!未定义书签。
二、课程设计目的与任务....................... 错误!未定义书签。
三、课程设计内容............................. 错误!未定义书签。
(一)设计框图及整体方案概述............... 错误!未定义书签。
(二)个单元电路的设计方案及原理说明....... 错误!未定义书签。
1、酒精传感器 ........................... 错误!未定义书签。
2、RC延时电路........................... 错误!未定义书签。
3、显示电路 ............................. 错误!未定义书签。
四、心得体会................................. 错误!未定义书签。
五、参考文献................................. 错误!未定义书签。
附图:........................................ 错误!未定义书签。
酒精浓度报警器课程设计
![酒精浓度报警器课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/3d8b9270ec630b1c59eef8c75fbfc77da26997ef.png)
酒精浓度报警器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解酒精浓度报警器的原理,掌握与之相关的化学知识,如酒精的挥发性和检测方法。
2. 学生能描述传感器的工作原理,了解其在酒精浓度检测中的应用。
3. 学生了解酒精对人体健康的危害,认识到酒后驾车的严重性。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并制作一个简单的酒精浓度报警器。
2. 学生能通过实验操作,掌握基本的电路连接和调试技巧。
3. 学生能够运用数据分析方法,对实验结果进行合理的解释和评价。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学的热爱和好奇心,增强创新意识和动手能力。
2. 学生在实验过程中,学会合作与交流,培养团队精神和责任感。
3. 学生通过本课程的学习,增强安全意识,认识到遵守交通规则的重要性。
课程性质:本课程属于科学实验课程,结合物理和化学知识,注重培养学生的实践操作能力和创新能力。
学生特点:学生处于初中阶段,具有一定的物理和化学知识基础,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:教师在教学过程中,要关注学生的个体差异,引导他们通过自主探究、合作学习,达到课程目标。
同时,注重培养学生的安全意识和责任感,确保实验过程的安全性。
通过本课程的学习,使学生将理论知识与实践操作相结合,提高综合运用知识的能力。
二、教学内容1. 理论知识:- 化学知识:酒精的性质、挥发性及对人体健康的影响。
- 物理知识:传感器原理、电路组成及工作原理。
2. 实践操作:- 酒精浓度报警器的设计与制作:电路图设计、元器件选择、电路搭建与调试。
- 实验操作:酒精挥发实验、传感器检测实验、报警器功能测试。
3. 教学大纲:- 第一阶段:理论知识学习,介绍酒精浓度报警器的原理及相关基础知识。
- 第二阶段:实践操作,指导学生设计电路图,选择合适的元器件,搭建并调试酒精浓度报警器。
- 第三阶段:实验与数据分析,进行酒精挥发实验和传感器检测实验,分析实验数据,优化报警器设计。
4. 教材关联:- 化学教材:有关酒精的性质、挥发性等内容。
课程设计——酒精检测仪设计
![课程设计——酒精检测仪设计](https://img.taocdn.com/s3/m/9aca473471fe910ef02df85c.png)
三峡学院专业综合课程设计报告题目51单片机酒精浓度测试仪设计系别电子与信息工程学院专业电子信息工程班级****级*班姓名XXX学号 52014年12 月12 日酒精浓度检测仪的设计一、设计目的近年来,我国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繁发生。
为此,我国将酒驾列入刑法围,所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体酒精含量。
本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主,检测驾驶员呼出气体的酒精浓度,并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。
其可检测出空气环境中酒精浓度值,并可根据不同的环境设定不同的阈值,对超过的阈值进行声光报警来提示危害。
本课题分为两部分:硬件设计部分和软件设计部分。
硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度,并转换为电压信号,经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统,由单片机及其相应外围电路进行信号的处理,显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。
程序采用模块化设计思想,各个子程序的功能相对独立,便于调试和修改。
而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路,按键电路,各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。
二、设计方案1、酒精浓度检测仪总设计方案设计时,考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量,传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定,外部干扰小等。
因此,可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。
此外,还需接人LED数码管显示,键盘设定,报警电路等。
其总体框图如图1所示。
图1 基本工作原理图三、设计容1、酒精浓度检测仪设计要求分析设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点:(1)数据采集系统以单片机为控制核心,外围电路带有LED显示以及键盘响应电路,无需要其他计算机,用户就可以与之进行交互工作,完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。
(2)系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。
任务八 酒精测试仪的设计
![任务八 酒精测试仪的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/24217c6c31b765ce05081440.png)
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任务四酒精测试仪的设计
• 当P型半导体材料遇到氧化性气体(如氧气、三氧化硫等)会发生氧化 反应,半导体中载流子浓度减小,导电性能减弱,因而电阻增大。 • 对于混合材料,无论吸附氧化性还是还原性气体,都使载流子浓度减 少,电阻增大。 • MQN型气敏电阻是应用较多的一种金属氧化物半导体气敏元件,它 的结构如图2-45所示,包括塑料底座、电极引线、不锈钢网罩、气敏 烧结体以及包裹在烧结体中的两组铂丝。其中一组铂丝为工作电极, 另一组铂丝(图2-45中的左边铂丝)为加热电极兼工作电极。气敏电阻 工作时必须加热到200℃~300 ℃ ,其目的是加速被测气体的化学吸 附和电离的过程,并烧去气敏电阻表面的污物(起清洁作用)。
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图2-49矿灯瓦斯报警器电路
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图2-50火灾烟雾报警器电路
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图2-51酒精测试仪电路
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图2-44气敏元件外形
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表2-5气敏传感器检测气体的种类及主要 检测场所
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图2-45 MQN型气敏电阻结构及测量电路
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图2-46 MQN型气敏电阻灵敏度
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图2-47氧浓度传感器外形
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图2-48氧化钛式氧传感器的结构与测量 转换电路
1-外壳(接地); 2-安装螺栓;3-搭铁线;4-保护管;5-补偿电阻; 6-陶瓷片;7-Ti02气敏电阻;8-进气口;9-引脚
• 三、知识链接
• 1.气敏传感器的种类和测量原理 • 利用半导体气敏元件同气体接触,造成半导体性质变化,借此来检测 待定气体的成分或者测量其浓度的传感器称为气敏传感器,其外形如 图2-44所示。气敏传感器主要用于工业中天然气、煤气、石油化工等 部门的易燃、易爆、有毒有害气体的监测、预报与自动控制,气敏传 感器能够检测气体的种类及主要检测场所,如表2-5所示。气敏传感 器品种繁多,主要介绍金属氧化物半导体气敏元件和氧化错气敏元件。
酒精探测仪课程设计
![酒精探测仪课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/6dea5bd5d1d233d4b14e852458fb770bf78a3b8a.png)
酒精探测仪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解酒精探测仪的工作原理,掌握其基本组成结构;2. 学生能够掌握酒精浓度的基本知识,了解酒精对驾驶安全的影响;3. 学生能够了解我国关于酒驾的相关法律法规。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,正确操作酒精探测仪进行酒精浓度检测;2. 学生能够通过实际操作,分析检测结果,判断是否存在酒驾行为;3. 学生能够运用所学知识,针对酒驾问题提出合理的安全建议。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到酒驾对个人和社会的危害,树立安全驾驶的意识;2. 学生能够积极参与酒精探测仪的操作和讨论,培养合作精神和探究精神;3. 学生能够关注交通安全问题,提高社会责任感。
课程性质:本课程属于科学探究类课程,结合物理、化学等学科知识,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:初中生好奇心强,对新鲜事物有较高的兴趣,具备一定的物理和化学知识基础,但实践操作能力有待提高。
教学要求:教师需引导学生积极参与实践操作,注重理论知识与实践相结合,提高学生的科学素养和实际操作能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度变化,培养其安全意识和责任感。
通过分解课程目标为具体学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 酒精的基本性质、酒精浓度计算;- 酒精探测仪的工作原理、结构组成;- 酒驾对交通安全的影响及我国相关法律法规。
参考教材章节:物理课本第四章第三节《传感器及其应用》,化学课本第二章第五节《有机化合物与生活》。
2. 实践操作:- 酒精探测仪的操作流程、注意事项;- 实际操作酒精探测仪进行酒精浓度检测;- 分析检测结果,判断酒驾行为。
3. 教学大纲:第一课时:导入酒精探测仪的概念,讲解酒精的基本性质及计算方法,介绍酒精探测仪的工作原理和结构组成;第二课时:讲解酒驾对交通安全的影响,分析我国相关法律法规,学习酒精探测仪的操作流程和注意事项;第三课时:分组进行实践操作,实际操作酒精探测仪进行酒精浓度检测,分析检测结果,讨论酒驾问题;第四课时:总结课程内容,针对酒驾问题提出安全建议,培养学生的安全意识和责任感。
酒精含量检测仪课程设计
![酒精含量检测仪课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/4db83a39793e0912a21614791711cc7931b778bf.png)
酒精含量检测仪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解酒精含量检测仪的基本原理和化学知识,掌握相关术语和概念;2. 学生能描述酒精含量检测仪的组成部分及各部分功能;3. 学生了解酒精对人体健康的危害,以及酒驾的法律责任。
技能目标:1. 学生能正确操作酒精含量检测仪,进行模拟酒精检测;2. 学生通过实验活动,培养观察、记录和分析数据的能力;3. 学生能够运用所学知识,分析实际生活中的酒精相关问题,并提出解决策略。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学实验的兴趣和好奇心,提高探索精神和创新意识;2. 学生通过学习酒精含量检测知识,树立法治观念,增强社会责任感和道德观念;3. 学生认识到酒驾的危害,培养自觉遵守交通法规,关爱生命、远离酒驾的良好品质。
二、教学内容1. 理论知识:- 酒精的基本性质、分类及在体内的代谢过程;- 酒精含量检测仪的工作原理、仪器构造及其操作方法;- 酒精对人体健康的危害,特别是对青少年身体健康的影响;- 酒驾的法律责任和交通安全知识。
2. 实践操作:- 酒精含量检测仪的操作演示与模拟实验;- 学生分组操作酒精含量检测仪,进行实验数据记录与分析;- 结合实验结果,讨论酒精含量与人体健康、交通安全的关系。
3. 教学进度安排:- 第一课时:介绍酒精的基本性质、分类及在体内的代谢过程,讲解酒精含量检测仪的工作原理;- 第二课时:分析酒精对人体健康的危害,讲解酒驾法律责任及交通安全知识;- 第三课时:演示酒精含量检测仪的操作方法,学生分组进行实践操作;- 第四课时:分析实验数据,讨论酒精含量与人体健康、交通安全的关系,总结课程内容。
教材章节关联:教学内容与教材中有关酒精的性质、作用及其检测方法的章节紧密相关,旨在帮助学生将理论知识与实践操作相结合,提高学生的科学素养和实际操作能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用以下多样化的教学方法:1. 讲授法:- 在讲解酒精的基本性质、分类、代谢过程以及酒精含量检测仪的工作原理等理论知识时,采用讲授法进行教学;- 通过生动的语言和实例,激发学生对知识的兴趣,引导学生关注酒精相关问题。
关于酒精浓度检测的课程设计
![关于酒精浓度检测的课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/9b0c468a71fe910ef12df868.png)
课程设计题目酒精浓度检测仪的设计学院专业年级 09级班级一班学生姓名指导教师时间 2013-1-07目录摘要.......................................................... - 2 - Abstract ...................................................... - 3 -一、绪论..................................................... - 4 -1.1 研究背景............................................... - 4 -1.2 气敏传感器的研究现状................................... - 4 -1.3 设计酒精浓度探测仪的意义............................... - 5 -二、工作原理................................................. - 5 -2.1 气敏传感器工作原理..................................... - 5 -2.2 半导体气敏传感器工作原理............................... - 5 -三、硬件电路设计.............................................. - 6 -3.1 总体方案设计........................................... - 6 -3.2 信号采集模块........................................... - 6 -3.2.1 气敏传感器的分类 ................................. - 7 -3.2.2 气敏传感器的选择 ................................. - 8 -3.2.3 气敏传感器的采样电路 ............................. - 9 -3.3 信号转换模块.......................................... - 10 -3.3.1 A/D转换......................................... - 10 -3.3.2 单片机.......................................... - 14 -3.4 显示模块.............................................. - 18 -3.4.1 发光二极管显示电路 .............................. - 18 -3.4.2 数码显示电路................................... - 21 -四、程序框图................................................. - 23 -五、程序代码................................................. - 24 -六、个人感想................................................. - 32 -七、参考文献................................................. - 32 -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。
课程设计:便携式酒精探测仪的设计
![课程设计:便携式酒精探测仪的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/c8eb3ee058fafab068dc0286.png)
便携式酒精探测仪设计说明书姓名:田明顺学院:平职学院专业:电气自动化班级:对口(二)班学号:20102003853目录一、设计背景 (3)二、方案设计 (3)2.1 酒精探测仪设计的基本原理 (3)2.2电路设计 (4)2.2.1 检测电路 (4)2.2.2 控制电路 (4)2.2.3 比较电路 (4)2.3.4 输出电路 (5)三、电路调试 (5)3.1 MQ-2气敏传感器电路调试 (5)3.2 LM358电压比较电路调试 (6)3.3总体电路调试 (8)四、总结 (9)一、设计背景本酒精探测器是专门为警察设计的一款执法的检测工具,执勤民警可用其来对司机是否饮酒进行检测与相应的处理,有效减少交通事故的发生,避免人员伤亡和财产的重大损失。
设计的基于运算放大系列的LM358的酒精探测仪,以LM358和MQ-2酒精传感器为核心,具有报警功能。
根据是否有酒精的环境下,检测到酒精就会进行报警,提示危害。
该仪器硬件电路设计简单、功能完善、工作性能好,此外,还具有低功耗、低成本的特点。
二、方案设计2.1 酒精探测仪设计的基本原理在本设计中酒精探测仪的基本原理是根据MQ-2气敏传感器对酒精的敏感程度,未接触到酒精时,其阻值较大,当接触到酒精后,其电阻急剧变小,根据这一特性,设计相应的控制电路,通过电压比较器,当输出为高电平是,LED亮,相当于一个报警的作用。
该设计的系统方框图如图1所示,设计的电路见附录一,其中包括参考电压电路,检测电路,电压比较电路和输出电路。
图3 控制电路图2 酒精检测电路电路2.2电路设计2.2.1 检测电路检测电路顾名思义就是检测酒精的,电路图如图2所示。
该部分的主要部分就是通过比较a 点的电压不一样,原理是当接通+5V电源之后,在初始状态时,A 与B 之间的电阻很大,所以a 点的电压会大于2.5V ,当传感器感应到酒精时,A 与B 之间的电阻会急剧变小,并且小于10K 的变阻器,这个时候,a 点的电压会下降到2.5V 以下。
传感器酒精测试仪的课程设计
![传感器酒精测试仪的课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/489a4ad5360cba1aa811dae9.png)
目录一、设计课题名称 (2)二、摘要和关键字 (2)三、设计概述 (2)四、设计要求 (3)五、设计分析与方案选择 (3)六、方案设计原理与论述 (4)1.设计细节论述 (4)2.工作原理电路框图 (5)3.单元电路设计 (1)4.整体电路设计 (1)七、总结 (9)八、参考文献 (9)一、设计课题名称二、摘要和关键字【摘要】本设计采用单片机和酒敏传感器为主要核心器件,酒精检测仪是通过电压频率转换将酒敏传感器传出的电压值转换成数字量,经单片机系统对传感器输出的非线性进行查表式校正、译码后,用软件将被测量的最大值保留并最终显示。
着重介绍了该仪器的工作原理及性能特点。
【关键词】酒精检测仪8039单片机非线性校正酒敏传感器三、设计概述各行各业的工作,例如机动车驾驶员酗酒后开车以及从事危险工作行业的人员酗酒后操作,都会造成严重的事故。
用简便、准确、卫生的检测仪器进行检测,对违章饮酒者进行重罚,促使每个人增强遵章守纪的意识,消除隐患,对减少因酗酒造成的事故具有很大的意义。
根据人呼出气体中乙醇的含量来确定酗酒的标准,从医学的角度看是可行的。
人体摄入乙醇越多,血液中乙醇的溶解量就越大,从肺部呼出气体中乙醇的含量就越高。
根据医学上对人饮酒的血醇含量的试验结果进行分析就可以确定酗酒的标准。
而酒精的即时检测,有助于社会各方面的安全,特别是交通的安全。
四、设计要求由于使用了单片机,而单片机在酗酒检测仪中的应用酗酒检测仪的定量化和数字化对传感器和数据处理电路提出了提高的要求。
一是要求传感器稳定性高,抗干扰性好;二是要求电路能对传感器的非线性加以校正。
五、设计分析与方案选择设计要求中的第一点要求涉及传感器的特性,只有通过选择好的传感器来解决。
我们对可以获得的几种传感器进行了多次试验对比,最后采用一种抗水汽性好、稳定性较高、价格低廉的酒敏传感器。
但酒敏传感器的非线性一般都很大,而且不规则,难以用简单函数去逼近。
用硬件等方法去校正显然是极为复杂、困难的。
传感器课程设计-酒精检测报警
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一、课程设计的性质传感器课程设计是测控技术与仪器专业开设的一门独立实践课程,也是电气工程及自动化专业的选修课程。
本课程以各类传感器的性能测试、实际应用设计为线索,完成磁敏传感器、温度传感器、光电传感器、应变传感器、电感传感器、电容传感器、压电传感器、光纤传感器、温湿度传感器、智能传感器等基本型、设计性和综合性实验与设计内容,通过课内和课外相结合,自主申请实验项目和实验室开放课题相结合,使学生掌握不同种类传感器的使用方法和设计要点的基本技能,加深学生对“传感器原理及检测技术”理论知识的理解,为从事仪器系统开发与设计打下基础。
二、课程设计的目的与任务1、实验目的通过酒精报警装置的设计、安装和调试,要求学会:(1)传感器、电阻、电容、555定时器来设计有害气体报警电路;(2)掌握有害气体报警电路的工作原理及测试方法。
2、设计任务设计一个酒精的检测电路,能检测到室内或相应环境的酒精浓度超标现象,并进行及时报警。
三、课程设计要求1、设计要求本课题主要完成以下几个部分的设计:①信号采集及处理电路:由气敏传感器及附属电路组成。
传感器将空气中的酒精浓度变化转换为其本身阻值的变化,从而利于后面的电路处理。
③声光报警电路:在酒精浓度超标时,电路产生相应的红色警告信号,同时驱动扬声器产生音频信号,提醒人们空气中的酒精浓度已超出允许范围,应及时撤离现场;在空气洁净时,电路应以不同的灯光提示,表明安全。
四、课程设计内容1)基本原理1、基本框图图1 基本框图2、工作原理(1)直流电源由4节1.5V干电池供电(2)信号采集及处理电路信号采集电路包括气体检测电路及对传感器输出信号的处理电路。
气体检测电路需要用气体传感器,将被检测对象中含的气体的浓度变为传感器的电信号输出,以利于后面的信号处理电路进行处理。
A、气敏传感器按构成气敏元件的材料划分为半导体和非半导体气敏元件两大类,而半导体型又分为电阻型和非电阻型两类。
电阻型半导体气敏元件是用氧化锡、氧化锌等金属氧化物材料制作而成,利用其阻值的变化来检测气体的浓度。
课程设计——酒精检测仪设计
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重庆三峡学院专业综合课程设计报告题目51单片机酒精浓度测试仪设计系别电子与信息工程学院专业电子信息工程班级****级*班姓名XXX学号************2014年12 月12 日酒精浓度检测仪的设计一、设计目的近年来,我国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繁发生。
为此,我国将酒驾列入刑法范围内,所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。
本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主,检测驾驶员呼出气体的酒精浓度,并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。
其可检测出空气环境中酒精浓度值,并可根据不同的环境设定不同的阈值,对超过的阈值进行声光报警来提示危害。
本课题分为两部分:硬件设计部分和软件设计部分。
硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度,并转换为电压信号,经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统,由单片机及其相应外围电路进行信号的处理,显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。
程序采用模块化设计思想,各个子程序的功能相对独立,便于调试和修改。
而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路,按键电路,各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。
二、设计方案1、酒精浓度检测仪总设计方案设计时,考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量,传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定,外部干扰小等。
因此,可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。
此外,还需接人LED数码管显示,键盘设定,报警电路等。
其总体框图如图1所示。
图1 基本工作原理图三、设计内容1、酒精浓度检测仪设计要求分析设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点:(1)数据采集系统以单片机为控制核心,外围电路带有LED显示以及键盘响应电路,无需要其他计算机,用户就可以与之进行交互工作,完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。
酒精探测仪方案的设计。
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酒精探测仪的应用实例
国家规定:
车辆驾驶人员血液酒精含量大于或等20mg/100ml,小于80mg/100m1 的,属于酒驾;血液酒精含量大于或等于80mg/100m1的,属醉驾。
酒精探测仪的基本原理
Mq-3传感器实物及电路
气敏传感器工作原理
酒精气体浓度不同
气敏电阻阻值变化
输出电压信号变化
LM3914集成电路是美国国家 半导体公司生产的能检测 模拟电平、驱动 10 位发光 二极管LED进行线性模拟显 示的单片集成电路,10 级 分压器浮动可以连接很宽的 电压范围,使用者可根据需 要使用柱状或点状显示选线 接通或断开。还可以设计成 扇形排列模拟指针式显示。 这些优点应用于车用模拟仪 表将能发挥良好作用。
气敏电阻工作原理动画演示
LM3914ห้องสมุดไป่ตู้成驱动器
。 10个电压比较器 10个1kΩ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基准 直线驱动10个发光二极管 LED组成的10段“线”或“ 点”式条图显示器 对被测量的变化反应迅速 且真实;无阻尼现象;抗 干扰能力强。
LM3914典型应用参考电路
ZJU
酒精探测仪电路图
酒精探测仪实物展示
ZJU
ZJU
ZJU
ZJU
谢谢老师
中北大学测控电路课程设计酒精测试仪
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测控电路设计专 业:业:班 级:级:姓 名:名:学 号号:有什么问题可以在我的百度空间里留言,另外本设计硬件电路有一个错误,相信聪明的你可以找的滴空间地址:/%C1%D6%D0%A1%D8%A366/ihome/ihom efeed目录 摘要4Abstract4第1章 方案设计51.1 设计要求51.2总体设计方案51.2.1硬件部分51.2.2软件部分51.3 可行性分析5第2章 单元电路设计62.1酒精传感器部分62.1.1 气敏传感器的选择与介绍62.1.2传感器检测模块电路72.1.3传感器检测模块电路原理8 2.2数据采集部分82.2.1数据采集器的选择与介绍82.2.2 ADC采集电路92.3数据处理(单片机)部分102.3.1单片机的选择与介绍102.3.2单片机系统电路122.4显示部分122.4.1数码管电路连接132.4.2数码管显示的原理13第3章 软件设计143.1 程序流程图14附录14附录1:整体原理电路图15附录2:总程序16致谢21参考文献21摘要近年来,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。
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,需要设计一智能仪器能够监测驾驶员体内酒精含量。
目前全世界绝大多数国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测,以确定被测量者体内酒精含量的多少,以确保驾驶员的生命财产安全。
此外,酒精测试仪也可应用于食品加工、酿酒等需要监控空气中酒精浓度的场合。
由此可见,酒精测试仪具有巨大的潜在用户群,市场前景十分广阔。
的潜在用户群,市场前景十分广阔。
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、转换器、单片机、LED LED显示构成。
酒精传感器原理及应用教案
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酒精传感器原理及应用教案酒精传感器原理及应用教案一、酒精传感器原理酒精传感器是一种用于检测酒精浓度的传感器,其原理通常基于化学反应。
常见的酒精传感器采用了电化学传感技术或气敏传感技术。
1. 电化学传感技术电化学传感技术基于电化学反应原理,通过电极和电解液的化学反应来实现酒精浓度的测量。
一般情况下,传感器内部有两个电极,一个被称为工作电极,另一个被称为参比电极。
工作电极与酒精发生氧化反应,参比电极则提供一个稳定的基准电势。
当酒精浓度发生变化时,工作电极上的电化学反应也会发生改变,通过测量电流或电压的变化,就可以推算出酒精的浓度。
2. 气敏传感技术气敏传感技术则是通过测量酒精与传感器表面之间的电气性质变化来检测酒精浓度。
这种传感器一般由一个金属氧化物薄膜组成,例如锡二氧化物、氧化锌等。
当酒精分子与传感器表面产生相互作用时,会引起薄膜电阻的变化,通过测量电阻变化的幅度,就可以确定酒精浓度。
二、酒精传感器应用酒精传感器由于其灵敏度高、反应速度快、结构简单等优点,已经广泛应用于以下领域:1. 环境监测酒精传感器可以用于室内和室外的酒精测量,例如酒精测量仪、酒精检测仪等。
在室内环境监测中,酒精传感器可以检测车内或办公室等封闭空间中的酒精浓度,用于提醒人们是否超量饮酒。
在室外环境监测中,酒精传感器可以用于检测酒吧、夜店等场所的酒精浓度,以保障公共安全。
2. 酒驾检测酒精传感器广泛应用于酒驾检测领域,如呼气式酒精测试仪。
这种测试仪通过检测呼出气体中酒精的浓度来判断驾驶员的酒精含量是否超过法定限值。
酒精传感器可以快速、准确地检测酒精浓度,并且结构便携、易于操作,非常符合交通安全的需求。
3. 工业生产酒精传感器还可以应用于工业生产中的酒精测量。
例如,在酿酒行业中,酒精传感器可以用于监测酵母发酵过程中产生的酒精浓度,以控制发酵的过程和品质。
在食品加工行业中,酒精传感器可以用于检测酒精浓度,以掌握酒精溶液的浓度,保证食品的生产质量。
简易酒精测试仪课程设计
![简易酒精测试仪课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/4693904acd7931b765ce0508763231126fdb7714.png)
简易酒精测试仪课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解酒精测试仪的工作原理,掌握简易酒精测试仪的组装和使用方法。
2. 学生能了解酒精浓度与饮酒量之间的关系,认识到酒后驾车的危害。
3. 学生掌握基本的电子电路知识,了解传感器在酒精测试仪中的应用。
技能目标:1. 学生能够独立完成简易酒精测试仪的组装,提高动手操作能力。
2. 学生能够运用所学知识进行实验操作,分析实验数据,解决实际问题。
3. 学生能够运用电子电路知识,对简易酒精测试仪进行优化和改进。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,增强安全意识,自觉抵制酒后驾车行为。
2. 学生培养团队协作精神,学会分享和交流,提高沟通能力。
3. 学生增强对科学技术的兴趣,激发创新意识,培养探索精神。
课程性质:本课程为科学实践课程,结合物理、化学、生物等多学科知识,以培养学生动手操作能力和科学素养为核心。
学生特点:初三学生,具备一定的物理、化学基础,好奇心强,喜欢动手实践,但注意力容易分散。
教学要求:教师需注重理论与实践相结合,以学生为主体,引导学生主动探究,关注学生个体差异,提高课堂教学效果。
教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- 酒精测试仪的工作原理及分类- 酒精浓度与饮酒量之间的关系- 电子电路基础知识- 传感器在酒精测试仪中的应用2. 实践操作:- 简易酒精测试仪的组装与使用- 酒精测试实验操作- 实验数据的收集与分析- 简易酒精测试仪的优化与改进3. 教学大纲:- 第一课时:酒精测试仪概述,工作原理及分类,导入电子电路基础知识- 第二课时:酒精浓度与饮酒量的关系,传感器在酒精测试仪中的应用- 第三课时:简易酒精测试仪的组装与使用,进行实验操作- 第四课时:实验数据的收集与分析,讨论简易酒精测试仪的优化与改进4. 教材关联:- 物理课本第三章:电与磁,第5节:传感器- 化学课本第二章:有机化合物,第3节:醇和醚- 生物学课本第四章:人体生理,第7节:酒精对人体的影响教学内容确保科学性和系统性,结合教材章节,按照教学大纲安排和进度进行教学。
传感器课程设计酒驾
![传感器课程设计酒驾](https://img.taocdn.com/s3/m/440d40a0c9d376eeaeaad1f34693daef5ef713c4.png)
传感器课程设计酒驾一、教学目标本课程旨在让学生了解传感器在检测酒驾中的应用,掌握传感器的基本原理和操作方法。
通过学习,学生能理解传感器的概念、作用和酒驾检测的原理,提高实际操作能力,培养严谨的科学态度和正确的价值观。
1.了解传感器的定义、分类和基本原理。
2.掌握传感器在酒驾检测中的作用和应用。
3.熟悉酒驾检测设备的操作方法和注意事项。
4.能够正确选择和使用传感器。
5.能够进行酒驾检测设备的操作和维护。
6.能够分析酒驾检测数据,并进行简单的故障排查。
情感态度价值观目标:1.培养学生对科学的兴趣和好奇心。
2.培养学生的团队协作意识和沟通能力。
3.引导学生树立正确的价值观,拒绝酒驾,珍爱生命。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括四个部分:传感器的基本原理、传感器在酒驾检测中的应用、酒驾检测设备的操作方法以及酒驾检测数据的分析。
1.传感器的基本原理:介绍传感器的定义、分类和基本原理,让学生了解传感器的工作原理和特性。
2.传感器在酒驾检测中的应用:讲解传感器在酒驾检测中的作用,让学生了解传感器在实际应用中的重要性。
3.酒驾检测设备的操作方法:详细讲解酒驾检测设备的操作步骤,包括设备的启动、调试、使用和维护等,让学生能够熟练操作设备。
4.酒驾检测数据的分析:教授学生如何分析酒驾检测数据,并进行简单的故障排查,提高学生的实际操作能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法:用于讲解传感器的基本原理、酒驾检测设备的操作方法和数据分析等理论知识。
2.讨论法:学生分组讨论传感器在酒驾检测中的应用和实际操作中遇到的问题,培养学生的团队协作意识和沟通能力。
3.案例分析法:分析典型的酒驾检测案例,让学生了解传感器在实际工作中的重要作用。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲自动手操作酒驾检测设备,提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的传感器和酒驾检测教材,为学生提供理论知识的学习依据。
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目录
一、设计课题名称 (2)
二、摘要和关键
字 (2)
三、设计概
述 (2)
四、设计要
求 (3)
五、设计分析与方案选
择 (3)
六、方案设计原理与论
述 (4)
1.设计细节论
述…………………………………………………………………
-4-
2.工作原理电路框
图 (5)
3.单元电路设
计…………………………………………………………………
-1-
4.整体电路设
计………………………………………………………………
(1)
七、总
结 (9)
八、参考文
献 (9)
一、设计课题名称
二、摘要和关键字
【摘要】
本设计采用单片机和酒敏传感器为主要核心器件,酒精检测仪是通过电压频率转换将酒敏传感器传出的电压值转换成数字量,经单片机系统对传感器输出的非线性进行查表式校正、译码后,用软件将被测量的最大值保留并最终显示。
着重介绍了该仪器的工作原理及性能特点。
【关键词】
酒精检测仪8039单片机非线性校正酒敏传感器
三、设计概述
各行各业的工作,例如机动车驾驶员酗酒后开车以及从事危险工作行业的人员酗酒后操作,都会造成严重的事故。
用简便、准确、卫生的检测仪器进行检测,对违章饮酒者进行重罚,促使每个人增强遵章守纪的意识,消除隐患,对减少因酗酒造成的事故具有很大的意义。
根据人呼出气体中乙醇的含量来确定酗酒的标准,从医学的角度看是可行的。
人体摄入乙醇越多,血液中乙醇的溶解量就越大,从肺部呼出气体中乙醇的含量就越高。
根据医学上对人饮酒的血醇含量的实验结果进行分析就可以确定酗酒的标准。
而酒精的即时检测,有助于社会各方面的安全,特别是交通的安全。
四、设计要求
由于使用了单片机,而单片机在酗酒检测仪中的应用酗酒检测仪的定量化和数字化对传感器和数据处理电路提出了提高的要求。
一是要求传感器稳定性高,抗干扰性好;
二是要求电路能对传感器的非线性加以校正。
五、设计分析与方案选择
设计要求中的第一点要求涉及传感器的特性,只有通过选择好的传感器来解决。
我们对可以获得的几种传感器进行了多次实验对比,最后采用一种抗水汽性好、稳定性较高、价格低廉的酒敏传感器。
但酒敏传感器的非线性一般都很大,而且不规则,难以用简单函数去逼近。
用硬件等方法去校正显然是极为复杂、困难的。
而单片机的功能强,运行速度快,利用软件编程的技巧就可以对复杂的非线性进行校正。
仪器的数字化要求它能具有模数转换,译码显示等功能,这些单片机都可以解决。
根据上述原因,我们采用单片机和酒敏传感器的架构方案来进行电路的设计。
六、方案设计原理与论述
设计细节论述:
系统的设计要求考虑到方方面面。
本系统各个重要方面,如两个方面:
1.呼出气体的测量方法
对人呼出气体的测量不同于对其它气体的测量。
因为人呼出一口气的时间仅一秒种左右,而且传感器感受到的乙醇气体浓度有一个从低到高再到低的过程,在这个过程中,浓度有一个最大值。
2.数据的显示方法
如果采用即时显示,检测者在短短的一秒钟内既要观察被检者呼气方式是否正确,又要观察读数并读取最大值.眼睛会应接不暇,极易漏读、误读。
用微型计算机处理,可以在一秒种内采样数百次,对每次的结果逐一进行比较,保留最大值,在测量过程结束后将最大值显示出来供检测者读取,并能长时间锁存,供被检者和其他有关人员察看。
综上所述,在酗酒检测仪中采用单片微型计算机可以集模数转换、非线性校正、结果处理、存储、译码显示于一身,从而使电路结构紧凑、功能强、性能价格比高,并使检测仪智能化,因此有着十分突出的优点。
采用微机的数字化气体检测仪,采用同一电路结
构,只要更换传感器和程序存储器,就可以适用于多种气体的检测,这也是其优点之一。
3.关于气体收集测量方法不同造成的影响
对人体呼出气体的测量方式及其对测量结果的影响对人体呼出气体进行测量的方式基本上分为三种。
其一为密闭式的测量。
被测者将呼出气体吹入一塑料袋中,然后将传感器探头深入袋内测量。
测量过程中塑料是密闭的,袋中气体不溢出。
其二为连续气流式的测量。
传感器装在一个气室中。
被测者通过吹管将气从气室一端吹入,经过传感器后从气室另一端排出。
测量过程L中要求气流不中断并保持一定的压力。
其三是开启或半开启式的测量。
被测者将气体直接吹向传感器进行测试。
要达到定量测量的目的,应采用前面两种方法,而且以第二种方法为好。
但这两种方法都要用到辅助的器具,如塑料袋和吹管。
从卫生的角度,每次测试后要更换一次辅助器具。
这在大量普查中不仅繁琐,而且要耗费大量辅助器具,显然是很不经济的,对此国家尚无图2软件主流程图统一规定。
我们采用开启式和精确式测量相结合的方法。
在普查时用开启式进行定性测量,被测者如果饮了酒,仪器就会报警,然后进行复测,采用精确式进行定量测量.根据超
标与否判罚。
对未饮酒者,不进行复测。
这样可以节省大量辅助器具,又达到定量检的目的。
工作原理电路框图:
单元电路设计:
如上面的整体设计框图,单元电路可以分为如下几个:
1.频率转换器
本单元电路由酒敏传感器和555电路组成浓度频率转换器,如图1所示。
其输出脉冲频率的变化代表着浓度的变化。
本单元为电路的外界探测部分,由酒敏传感器<气敏传感器的一种)实现,把酒精气体浓度转换成电信号的变化,输入信号至单片机处理系统。
2.最小单片机系统
由8039、74LS373、2716组成最小单片机系统。
由CFC输出的脉冲信号送至CPU(8039>的T计数器端口,由CPU进行采样,校正非线性,比较存储,译码显示。
3.显示系统
其工作原理和主要技术指标如下:
显示系统由4位LED七段数码管和74LS244,四只3DG1815,四只3DG130组成。
采样时间由软件确定,如图2所示。
根据传感器特征和CPU的计数能力,定为5ms。
采样间隔为0.69ms。
整个测试过程约为1.42s每秒采样约为176次。
对非线性的校正采用查表法。
数据表格和监控程序存在只读存储器2716中。
数据表格占2页,监控程序占1页(1页为256个单元>。
对于每个采样的数值,表格内有相应的浓度值,以BCD码表示理论上显示浓度可达到0.01mg/L的精度。
整体电路设计:
CPU经过逐一比较,获得测试过程中最大的采样值之后,查表得出相应的浓度值,再进行译码、显示,结果存在寄存器中,可以保持显示,直到按下复位键为止,仪器初次上电或按复位键后,显示屏左边第一位显示“A”字,表示整个系统工作正常。
按下测试键后,左边第一位显示“P”字,表示正在测试,测试过程结束后即显示出浓度值。
对于“超标”(饮酒量超过标准,达到酗酒水平>和“超载”(浓度超过仪器最大测试范围>的判断也由软件完成。
CPU 根据设定的标准和满载值与每次采样值相比较,当出现超标时送出报警码,同时送出“c”字型码,在l弄左边第一位显示“E”。
报警码由P23口输出控制556和迅响器等组成的报警电路发出声响报警。
相关参数:
用到的器件:8039、74LS373、2716、74LS27、74LS04、74LS244 、555 、
LED×4
总结
其实本系统还有很多可以设计改进的地方。
准确性、稳定性和抗干扰性是本仪器重要的指标。
酒敏传感器是影响这些指标的关键元件。
采用红外吸收式传感器可望达到这些要求。
红外吸收式传感
器功耗小,响应、恢复时间短。
可使用于稳定气流测量方式,在气路中加压力开关等装置,易实现检测过程的自动化。
功耗是影响便携式仪器使用的另一指标。
为减少功耗,除采用功耗小的传感器外.还可以采用液晶显示屏和CMOS集成电路。
在各方面的改进可以使系统实现更多功能以及更加智能化。
八、参考文献。