沟通能力-

1

引

言

随着社会的发展

,

城市规模的不断扩大

,

城市交通成为制约城市发展

的一大因素< /p>

,

汽车已然成为现代社会必不可少乃至无可取代的产物，随着

我国汽车的总数不断增加，交通事故也在不断发生，而其中酒后驾驶导

致的事故的占大部分。

中国人的请客劝酒文化根深蒂固，< /p>

在酒桌上往往会遇到劝酒的现象，

有的人总喜欢把酒场当战场，想 方设法劝别人多喝几杯，认为不喝到量

就是不实在，喜欢“以酒论英雄”，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。

【

2

系统整体框架

(

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，光电和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。

方案论证

2.2.1

检测模块：

（

检测模块是检测器的核心，只有准 确可靠的检测气体才能让检测器

准确正常的工作，选择一个合适的气敏元件是非常重要的 。因此我们设

计了下面的方案

方案：

气敏传感器检测

运用传感器检测，根据传感器在不同气体环境中电阻的变化，从而

引起输出电 压的变化，将电压信号传给单片机分析。该方案虽然检测距

离近，响应速度较慢，精确度 较低。但是输出信号处理方便，价格便宜，

开发成本低，适合普通用户使用

我们设计的产品主要是面对普通用户，并且只是在汽车内，这种空

间比较小的地方，测量距离不用很远。当驾驶员喝了酒上车的时候，酒

精 很快就可以蔓延到车里的每一个角落，这样传感器也就很快就可以检

测到酒精浓度在增加 。因而我们选择了价格比较便宜的气敏传感器作为

我们的检测模块。

…

2.2.2

气敏传感器的选择

<

方案：

旁热式

MnO

₂

半导体气敏传感器

图

2

旁热式气敏元件结构示意图

其克服了直热式的缺点，

其测量极与加热丝分开，

加热丝不与气敏元

件接触，免了回路间的相互影响；元件热容量大，降低了环境气氛 对元

件加热温度的影响，并保持了材料结构的稳定性，不过价格昂贵。

< br>

近年来，使用二氧化锡

(SnO2)

< br>气敏元件制成的酒精检测器，不仅对

酒精味敏感，对汽油味、香烟味同样敏感，易 造成检测失误，因此限制

了它的普遍推广和使用。因此本设计使用一种性能稳定、抗干扰 能力强

的酒精传感器

QM- NJ9

。

$$

QM-NJ9

的特点是：

专用于乙醇， 酒精等有机液体蒸汽的检测，

对汽

油蒸汽有抗干扰的能力，而且 灵敏度高，响应速度好，寿命长、工作稳

定可靠。

其技术指标为：

加热电压（

V H

）

AC

或

DC 5

±

回路电压（

Vc

）

最大

24VDC

负载电阻（

R L

）

4K

Ω

清洁空气中电阻（

R a

）

≤

2000K

Ω

灵敏度（

S=R a /R dg

）

≥

5

（在

100ppmC 2 H 5 OH

蒸汽中）

分辨率（

D=Riq/Rdq

）

≥

3

（在

100ppm

汽油蒸汽中）

响应时间（

tres

）

≤

10S

恢复时间（

tres c

）

≤

30S

元件功耗

≤

检测范围

50~5000ppm

2.2.3

稳压电路的选择

>

方案：

传统三端线性直流稳压电源

< /p>

该方案成本低、简单易用、元器件化，但是其效率低、需要较大的

散热器、系统成本高。

基于电路的考虑选择了传统三端线性直 流稳压电源（

7805

芯片）。

2.2.4

声音报警模块

方案：

扬声器报警

~

用扬声器发出设计时实现录制好的 声音，

提醒驾驶员切勿酒后驾驶。

当检测到有害气体浓度超标的 时候，通过扬声器警告驾驶员。

系统整体框架

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。

图

3