基于ADC車載檢測電路設(shè)計(jì)

　　該系統(tǒng)可放置在汽車儀表盤位置，當(dāng)司機(jī)發(fā)動(dòng)汽車時(shí)，探測控制儀啟動(dòng)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)處于被鎖狀態(tài)，汽車無法啟動(dòng)。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(hào)進(jìn)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(hào)成特定的比例關(guān)系，因而可根據(jù)電壓信號(hào)進(jìn)行酒精含量的判斷。

　　酒精檢測電路設(shè)計(jì)

　　酒精檢測電路由高精度酒精傳感器、信號(hào)調(diào)理放大電路、濾波電路和單片機(jī)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(biāo)。

　　圖2 系統(tǒng)主控電路示意圖

　　酒精傳感器采用旁熱型半導(dǎo)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(yīng)恢復(fù)，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(hào)調(diào)理放大電路前級采用美信公司生產(chǎn)的高精密運(yùn)放MAX4238來實(shí)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(yùn)算放大來實(shí)現(xiàn)，濾波芯片采用美信公司生產(chǎn)的開關(guān)電容型引腳可編程集成濾波器MAX266來實(shí)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(zhǔn)可以選擇為內(nèi)部基準(zhǔn)或者外部基準(zhǔn)，節(jié)省了外部ADC芯片，大大簡化了硬件的設(shè)計(jì)，同時(shí)可以滿足精度的要求，因此非常適合于本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

　　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(gè)指示燈，紅燈是電源指示燈，工作時(shí)亮；綠燈是檢測提示燈，因?yàn)榫凭筋^需要一定時(shí)間加熱，才能達(dá)到理想的靈敏度，加熱時(shí)間到，綠燈亮，表示可以進(jìn)行濃度探測；黃燈為報(bào)警指示燈，黃燈不亮，表示可以行車；當(dāng)黃燈亮?xí)r，表示酒精濃度超標(biāo)，不可以駕駛，同時(shí)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(diǎn)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(jī)相連。本系統(tǒng)中與單片機(jī)的連接采用并行工作模式，如圖4所示。

　　電子發(fā)燒友技術(shù)編輯點(diǎn)評：系統(tǒng)采用超高靈敏度酒精傳感器，超低功耗單片機(jī)系統(tǒng)，自動(dòng)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(hào)經(jīng)過放大和濾波之后，通過單片機(jī)內(nèi)置的12位ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由單片機(jī)對此信號(hào)進(jìn)行處理判斷，LCD顯示屏幕顯示當(dāng)前酒精濃度。