基于ADC車載檢測電路設計
該系統(tǒng)可放置在汽車儀表盤位置,當司機發(fā)動汽車時,探測控制儀啟動,此時發(fā)動機處于被鎖狀態(tài),汽車無法啟動。酒精傳感器加熱后,探測控制儀對酒精傳感器探測的氣體信號進行檢測。由于酒精含量與酒精傳感器檢測后產(chǎn)生的電壓信號成特定的比例關系,因而可根據(jù)電壓信號進行酒精含量的判斷。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201612/326708.htm酒精檢測電路設計
酒精檢測電路由高精度酒精傳感器、信號調(diào)理放大電路、濾波電路和單片機內(nèi)置12位ADC等組成,如圖所示。主要功能是檢測酒精含量,判斷其是否超標。
圖2 系統(tǒng)主控電路示意圖
酒精傳感器采用旁熱型半導體式酒精氣敏元件MQ3,它對乙醇蒸汽具有很高的靈敏度和良好的選擇性,快速的響應恢復,長期的壽命和可靠的穩(wěn)定性,探測范圍為10~1000ppm,尤其適用于酒后駕駛?cè)藛T的檢測。
信號調(diào)理放大電路前級采用美信公司生產(chǎn)的高精密運放MAX4238來實現(xiàn),它具有1pA的偏置電流,2μV的偏置電壓,超低溫漂,良好的性能。后級放大采用常用的OP07C運算放大來實現(xiàn),濾波芯片采用美信公司生產(chǎn)的開關電容型引腳可編程集成濾波器MAX266來實現(xiàn),具有比普通RC濾波電路更優(yōu)異的性能。A/D轉(zhuǎn)換采用MSP430FG4619IPZ自帶的12位、最大速率為200KSPS的ADC,它的電壓基準可以選擇為內(nèi)部基準或者外部基準,節(jié)省了外部ADC芯片,大大簡化了硬件的設計,同時可以滿足精度的要求,因此非常適合于本系統(tǒng)的設計。
圖3 酒精檢測電路圖
指示燈和液晶顯示電路
指示燈電路有紅綠黃三個指示燈,紅燈是電源指示燈,工作時亮;綠燈是檢測提示燈,因為酒精探頭需要一定時間加熱,才能達到理想的靈敏度,加熱時間到,綠燈亮,表示可以進行濃度探測;黃燈為報警指示燈,黃燈不亮,表示可以行車;當黃燈亮時,表示酒精濃度超標,不可以駕駛,同時黃燈閃爍的頻率越高,酒精濃度越高。
圖4 鍵盤顯示和指示燈電路圖
液晶顯示電路用來顯示測定得到的酒精的濃度。液晶顯示電路采用 LCM128645ZK,這是一款低功耗的點陣圖形式LCD,可以工作在 3.3V供電的情況下,顯示格式為128(列)×64(行),具有多功能指令,內(nèi)部帶有中文字庫,既可以工作于串行方式又可以工作于并行方式,很容易與 16位的單片機相連。本系統(tǒng)中與單片機的連接采用并行工作模式,如圖4所示。
電子發(fā)燒友技術編輯點評:系統(tǒng)采用超高靈敏度酒精傳感器,超低功耗單片機系統(tǒng),自動探測酒精濃度的方法,可以防止駕駛?cè)藛T逃避檢測,以判斷駕駛員是否是酒后開車。傳感器檢測到的信號經(jīng)過放大和濾波之后,通過單片機內(nèi)置的12位ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,由單片機對此信號進行處理判斷,LCD顯示屏幕顯示當前酒精濃度。
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