汽車酒精檢測(cè)系統(tǒng)

1、汽車酒精探測(cè)系統(tǒng)分三個(gè)模塊: 基于傳感器的酒精探測(cè)系統(tǒng)：一：當(dāng)駕駛員喝酒，酒精濃度到達(dá)國家禁止的標(biāo)準(zhǔn)。傳感器探測(cè)到酒精濃度和已經(jīng)寫好程序基于數(shù)字比擬的單片機(jī)程序的傳感器進(jìn)行比照。大于汽車行車標(biāo)準(zhǔn)就不會(huì)啟動(dòng)。1. 如何檢測(cè)？如果A的濃度大于D大于B, C大于艮那么肯左不能罵駛工作原理：傳感器：E題酒精探測(cè)儀二、原理及所需器件1.工作原理本探測(cè)儀采用酒精氣體敏感元件作為探頭，由一塊集成電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行比擬放大，并測(cè)儀就能顯示出酒精氣體的濃度上下。假設(shè)把探頭靠近酒瓶口， 它也能輕而易舉地識(shí)別出瓶?jī)?nèi)盛的是白酒還是黃酒，能相對(duì)地區(qū)分出酒精含量的上下。酒精探測(cè)儀的電路原理如圖1所示。該電路采用干電池供電，并

2、經(jīng)三端固定輸出集成穩(wěn)壓器ICi穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定的5 V電壓作為氣敏傳感器 MQ 3和集成電路IC2的共同電源，同時(shí)也作為10個(gè)共陽極發(fā)光二極管的 電源。因此，外部電路就相當(dāng)簡(jiǎn)單。氣敏傳感器的輸出信號(hào)送至IC2的輸入端5腳，通過比擬放大，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管依次發(fā)光。10個(gè)發(fā)光二極管按IC2的引腳按1018、1次序排成一條，對(duì)輸入電壓作線性10級(jí)顯示。輸入靈敏度可以通過電位器Rp調(diào)節(jié)，即對(duì)“地電阻調(diào)小時(shí)靈敏度下降；反之，靈敏度增加。IC2的6腳與7腳互為短接，且串聯(lián)電阻R1接地。改變R1阻值可以調(diào)整發(fā)光二極管的顯示亮度，當(dāng)阻值增加時(shí)亮度減弱，反之更亮。IC2的2腳、4腳、8腳均接地。3腳、9腳接電源+5

3、 V集成穩(wěn)壓器ICi的輸出端。分別并聯(lián)在ICi輸入與輸出端的電容 0、C2防 止雜波干擾，使IC1輸出的直流電壓保持平穩(wěn)。圖1酒精探測(cè)儀電路發(fā)光二極管集成驅(qū)動(dòng)器LM3914結(jié)構(gòu)如圖2所示。其內(nèi)部的緩沖放大器最大限度地提高了該集成電路的輸入電阻5腳，電壓輸入信號(hào)經(jīng)過緩沖器 增益為零同時(shí)送到10個(gè)電壓比擬器的異相一輸入端。10個(gè)電壓比擬器的同相+輸人端分別接到10個(gè)等值電阻1 k Q 串聯(lián)回路的10個(gè)分壓端。因?yàn)榕c串聯(lián)回路相接的內(nèi)部參考電壓為1.2 V，所以相鄰分壓端之間的電壓差為1.2 V十10= 0.12 V。為了驅(qū)動(dòng)LED 1發(fā)光，集成電路LM3914的1腳輸出應(yīng)為低電平，因此要求電壓比擬器

4、異相一端的輸入電壓?0.12 V。同理，要使 LED 2發(fā)光，異相端輸入電壓應(yīng)?0.12 V X 2= 0.24 V ;要使LED io發(fā)光，異相端輸入電壓應(yīng)?0.12 V X 10 =1.2 V。IC2的9腳為點(diǎn)、條方式選擇端，當(dāng)9腳與11腳相接時(shí)為點(diǎn)狀顯示；當(dāng)9腳與3腳相接,那么為條狀顯示。在圖1所示電路中是采用條狀顯示方式。LKDwJLLDiLE&_= _ b _ . _ & . A ©I J冬冬Q冬l J冬J Q J入l詁冬J冬led*LEOLEDsLEbsLELXiLEU；0LED】RmXi n5Q小信號(hào)輸人 疑大LM39M圖2發(fā)光二極管集成驅(qū)動(dòng)器LM391

5、4框圖2 元器件選擇選用的元件見表1所示。表1電子警犬元器件表序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量1酒精氣敏傳感器2集成穩(wěn)壓器W78M05 或 W780513發(fā)光二極管集成驅(qū)動(dòng)器LM391414紅色發(fā)光二極管0 5 mm 或 $ 3 mm105碳膜電阻或金屬膜電阻2.4k0，土 5%, 1 /8W115S，土 5%, 1/8W16電位器WS2-0.25W17電解電容器100即，16V1104F, 16V18按鈕開關(guān)19DC插座夕卜徑0 5.5 mm、內(nèi)徑$ 2mm110實(shí)驗(yàn)電路板ICB-88111電池及電池盒搭扣型電池5號(hào)6節(jié)及搭扣112其他尼龍被覆導(dǎo)線及金屬線1m酒精氣敏傳感器采用*，它屬于*系列氣敏元件的一種

6、。ICi采用三端固定輸出集成穩(wěn)壓 器W78M05或W7805。它們的額定最大電流不同，但靜態(tài)電流均為8 mA，外形如圖3所示。IC2用LM3914型發(fā)光二極管集成驅(qū)動(dòng)器，其外形如圖3 (b)所示。典型應(yīng)用參考電路如圖4所示。W7805W7SM05圖32種集成電路的外形LEDiLED io用3 mm或5 mm的紅色發(fā)光二極管，根據(jù)實(shí)際需要也可采用 5個(gè)綠色、5個(gè)紅色顯示方式。Ci、C2用普通電解電容器，如 CDll 16V。 R|用1/8w金屬膜電阻。Rp 采用半鎖緊型的小型有機(jī)實(shí)芯電位器，如WS-2-0.25 W。G用6節(jié)5號(hào)干電池串聯(lián)，也可用輸出整流電壓為9 V的橋式整流電源代替，但此時(shí)應(yīng)將

7、Ci的容量增至450 1000卩F為宜。三、元器件檢測(cè)在正式焊接電路前，先檢測(cè)元器件的性能好壞是完全必要的。(1)對(duì)集成電路LM3914的檢測(cè)。按圖4中LM3914應(yīng)用局部的接線方式。在實(shí)驗(yàn)接 插板(面包板)上用數(shù)字萬用表對(duì) LM3914單獨(dú)作檢測(cè)。輸入信號(hào)電壓用直流3 V經(jīng)10 krl電位器分壓連續(xù)可調(diào)取代。測(cè)定結(jié)果(取近似值)見表2。而且當(dāng)電源電壓在 4-7 V范圍內(nèi)改變時(shí)，LM3914的輸入和輸出關(guān)系以及總的工作電流均能保持一致，重復(fù)性好，否那么就有問題。表2LM3914輸入電壓與顯示關(guān)系輸入電壓(V)ED顯示(序號(hào))IC2的總電流(mA)v 0.13無4.20.13 0.241120.

8、27 0.371、2190.4 0 0.5013260.52-0.6214340.63 0.7415410.75 0.8816490.89 1.0017561.01 - 1.1218641.13 1.241971> 1.2711077(2)對(duì)氣敏傳感器檢測(cè)。采用如圖5所示的簡(jiǎn)單電路可以檢查氣敏傳感器的好壞。當(dāng)電源開關(guān)S斷開時(shí)，傳感器加熱電流為零，實(shí)測(cè)A、B之間電阻20 M Q o S接通，那么f、f之間電流由開始時(shí)155 mA降至153 mA而穩(wěn)定。加熱開始幾秒鐘后A、B間電阻迅速下降至1 M Q以下，然后又逐漸上升至 20 M Q以上后并保持不變。 此時(shí)假設(shè)將內(nèi)盛酒精棉花的小瓶瓶 口靠

9、近傳感器，我們立即可以看到數(shù)字萬用表顯示值馬上由原來大于20 M(溢出顯示為左端“ 1 降至10.5 M以下。移開小瓶過 1540 s后，A、B間電阻又恢復(fù)至大于 20 M。此 種反響可以重復(fù)試驗(yàn)，但要注意使空氣恢復(fù)到潔凈狀態(tài)。5V直流 穩(wěn)壓電源DT39O20MC1圖5用數(shù)字萬用表檢測(cè)氣敏傳感器四、制作和應(yīng)用1制作探測(cè)儀印刷電路板如圖 6所示。電路板尺寸為 70 mm X 50 mm。只要事先經(jīng)過檢查,元器件性能均良好，焊接印刷電路板時(shí)操作正確，無虛焊、假焊、錯(cuò)焊，不燙壞元器件，那MQ 3 般適宜在溫度不超過么電路焊接完成后無需進(jìn)行調(diào)整就可正常工作。氣敏傳感器50 C、相對(duì)濕度低于 95%的環(huán)

10、境下使用。另外，氧氣濃度也會(huì)影響探頭的靈敏度。LED】o LEDi111C圖6簡(jiǎn)易酒精探測(cè)儀印刷電路板2.試驗(yàn)試驗(yàn)探測(cè)儀時(shí)，應(yīng)事先準(zhǔn)備一只口徑約$ 40mm、高約70 mm的有蓋小瓶，瓶?jī)?nèi)盛放一小塊浸過酒精的藥棉，平時(shí)蓋緊瓶蓋不讓酒精氣體外逸。試驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)Rp至最大值，然后打開瓶蓋，逐漸靠近已經(jīng)預(yù)熱的傳感器探頭，于是我們可以看到安裝在探測(cè)儀上的10個(gè)發(fā)光二極管LEDiLED®將依次點(diǎn)亮。因?yàn)閺钠靠诟浇敝疗績(jī)?nèi)存有不同濃度的酒精氣體，越 接近藥棉處，酒精氣體濃度越高。調(diào)節(jié)電位器Rp的阻值可以調(diào)整探測(cè)儀的靈敏度，Rp阻值較小時(shí)靈敏度較低，Rp阻值較高時(shí)靈敏度較高。在業(yè)余條件下，可先將Rp阻

11、值調(diào)至較高使用。假設(shè)有條件，最好送標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)部門校準(zhǔn)并將Rp鎖住。3自制酒精氣體樣本在業(yè)余條件下可以這樣進(jìn)行：取容量?1000 mL的飲料空瓶5只，洗凈后注滿水，用量 97%的乙醇酒精與空氣按體積比為 0.1/100、0.2/ 100、0.3/100、0.4/100、0.5/100, 在20C的環(huán)境中分別與 5只瓶中的空氣充分混合瓶口蓋緊不漏氣，就成為酒精氣體樣本。探測(cè)儀在無酒氣環(huán)境中預(yù)熱 510 min后，LED iLED i°應(yīng)均不發(fā)光，否那么需適當(dāng)調(diào)節(jié)Rp。然后將探頭伸入 0.5%酒精氣體中，調(diào)節(jié) Rp使LED1 一 LED 5發(fā)光，其余不發(fā)光，調(diào)好 后鎖定Rp。再將探頭重新置于

12、無酒氣環(huán)境中時(shí)，LED應(yīng)全部熄滅。而后將探頭伸入0.2%酒精氣體中，只有 LEDi和LED2發(fā)光，說明工作正常。五、思考題1,氣敏傳感器是如何工作的？主要對(duì)哪些氣體敏感？2,環(huán)境不同時(shí)傳感器的使用會(huì)出現(xiàn)什么情況？2. 汽車控制系統(tǒng)：當(dāng)檢測(cè)到酒精濃度超標(biāo)。汽車會(huì)無法啟動(dòng)，收到有傳感器發(fā)出來的模擬信號(hào)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號(hào)，并行的八位。假設(shè)汽車啟動(dòng)時(shí)是給車一個(gè)高電平，那 么我們用低電平表示酒精超標(biāo)，用一個(gè)乘法器，這樣就會(huì)輸出低電平。使汽車無法啟動(dòng)。INM0B 應(yīng)個(gè)器還里有電不了，畫n A JI/n n |1LJ Jj電磁開關(guān)定干從火線引出一根電源通過急停按扭常閉的，再通過一個(gè)

13、啟動(dòng)開關(guān)常開的按扭，然后通過接觸器的線圈到零線，如果線圈是380的就到另一相再把接觸器上的一個(gè)常開的輔助觸點(diǎn)， 用兩根導(dǎo)線把 它引出來分別并接在啟動(dòng)開關(guān)的兩端，這個(gè)并接在啟動(dòng)開關(guān)的線叫自 保線簡(jiǎn)稱保線。原理是，電流通過急停按扭和啟動(dòng)開關(guān)到達(dá)線圈，使線圈得電同時(shí)接 觸器吸合，這時(shí)所有的常開觸點(diǎn)都變成閉合的了記住這是重點(diǎn)， 同時(shí)電機(jī)工作了。手松開起動(dòng)按扭后，電機(jī)仍然工作是因?yàn)殡娏魍ㄟ^ 急停按扭后通過保線依然給線圈供電， 而不是走啟動(dòng)開關(guān)這條路。你先畫個(gè)圖再想想，重點(diǎn)是電流走的是 由常開變成閉合后的 接觸器的 輔助觸點(diǎn)支配汽車啟動(dòng)關(guān)鍵的主角-電瓶一般在大家的印象中都認(rèn)為引擎是依靠燃油才能發(fā)動(dòng)的， 但

14、其實(shí)并非 全部如此，在引擎要啟動(dòng)時(shí)的最初是要透過電力才能發(fā)動(dòng)的，如果沒 有電，那么引擎在一開始便無法動(dòng)彈，就算你有再多的燃油也是枉然。12 VOLTS首先，引擎在啟動(dòng)時(shí)必需依靠啟動(dòng)馬達(dá)，而啟動(dòng)馬達(dá)的電力就來M以考慮把傳感器' 送過來的電平作用 到這里自電瓶，當(dāng)車鑰匙轉(zhuǎn)到ON時(shí)， 會(huì)傳送到啟動(dòng)馬逹讓啟動(dòng)馬達(dá)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，馬逹的運(yùn)轉(zhuǎn)使飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶 動(dòng)曲軸使引擎轉(zhuǎn)動(dòng)起來。另外，火星塞的火花也是依靠電力來產(chǎn)生的。 火星塞的火花點(diǎn)燃混合氣產(chǎn)生爆炸推動(dòng)活塞，活塞帶動(dòng)曲軸，曲軸再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)皮帶啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生更多電力，如此一直的重 復(fù)下去使車輛能順利運(yùn)作。在引擎發(fā)動(dòng)后，發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電

15、力會(huì)透過安裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)的電壓調(diào)整器來維持電流的強(qiáng)度和流量然后儲(chǔ)存在電瓶中，以及讓其他如雨刷、音響、電燈以及冷氣等裝置使用。經(jīng)過上述的講解后，相信 大家都已經(jīng)知道電瓶的重要性，而在現(xiàn)今汽車大量配備了諸如電子動(dòng) 力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電控煞車力道分配系統(tǒng)或是衛(wèi) 星導(dǎo)航系統(tǒng)等電子設(shè)備，因此耗電量也會(huì)增大，所以隨時(shí)為愛車的電 瓶做定期的檢查、保養(yǎng)或更換是非常必要的。汽車電瓶的構(gòu)造汽車電瓶的外殼是由硬塑料瀝青制成，一般小型車用的蓄電池內(nèi)部有 6個(gè)互不相通的電池分隔室，每個(gè)電池分隔室中都有多塊由鉛制成的 電極板，正極板為過氧化鉛，負(fù)極板為純鉛，正極板和負(fù)極板交錯(cuò)排 列。每一個(gè)電池分隔室在滿電量的情況下可產(chǎn)生超過2V的電壓，而6個(gè)電池分隔室就可產(chǎn)生12V以上的電壓，然后將多個(gè)正極板連接在起成為正極樁頭+,多個(gè)負(fù)極板連在一起成為負(fù)極樁頭 當(dāng)電瓶在放電時(shí)電解液稀硫酸與正極板上的鉛接觸后會(huì)產(chǎn)生硫酸 鉛，在這個(gè)氧化過程中會(huì)稀釋硫酸，而負(fù)極板的鉛與電解液的硫酸結(jié) 合也會(huì)變成硫酸鉛而持續(xù)放電。充電時(shí)正極板會(huì)變?yōu)檫^氧化鉛，負(fù)極 板會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楹Ｃ逘畹募冦U，而硫酸成分由極板返回，電解液逐漸變濃。 汽車電瓶可分為需要加水電解液的普通鉛酸電池和不用加水的鉛 酸電池。這二種電池的主要差異在于隔板成分的不同， 需加水的鉛酸 電池隔板內(nèi)加了 512%的銻，而免加水的