防止酒后驾车控制器的

日期:2019-08-01 13:30 作者:澳门皇冠 来源:皇冠现金

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  防止酒后驾车控制器的 设计报告 一、 设计任务: 酒后驾车时照成交通事故的重要原因,给人们的生命和财产都造成了巨大的 损失。 为防止酒后驾车, 试以气敏传感器为控制元件, 设计一个汽车控制器, 将检测元件与汽车发动机点火装置连接在一起,当驾驶员饮酒后,传感器检 测到酒精信号后,控制发动机无法启动,并给予灯光报警提示。 二、 设计框图及整机概述: 防止酒后驾车控制原理图 通过上述原理图,可实现以下功能:绿灯亮,能启动发动机;若司机酗酒,有红灯亮, 无法启动发动机;若去掉或损坏气敏传感器,也将无法启动发动机。 三、 各单元电路的设计方案及原理说明: 1、设计方案及原理说明 ①图中 QM-3 为酒敏元件。若司机没喝酒,在驾驶室内合上开关 S,此时酒敏 元件的阻值很高,Ua 为高电平, U1 为低电平,U3 为高电平,继电器 K2 线 常闭触点闭合,发光二极管 D1 通,发绿光,常闭触点 K2-1 闭合,能 点火启动发动机。 ②若司机酗酒,酒敏元件的阻值急剧下降,使得 Ua 为低电平,U1 为高电平, U3 为低电平,继电器 K2 线 常开触点闭合,发光二极管 D2 通,发 红光,以示警告,同时常闭触点 K2-1 断开,无法启动发动机。 ③若司机拔出酒敏元件,继电器 K1 线圈失电,其常开触点 K1-1 断开,仍然 无法启动发动机。长闭触点 K1-2 的作用是在闭合开关 S 之前加热酒敏元件,保 证此控制器处于准备工作的状态,防止酒敏元件还没达到工作温度,司机已经启 动发动机。其中 LM339 是比较器,NE555 为集成定时器。 2、元件说明 ①酒敏元件 MQ-3 图 2 酒敏元件 MQ-3 引脚 表 1 酒敏元件 MQ-3 标准工作条件 特点:对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性;快速的响应恢复特性; 长期的寿命和可靠的稳定性;简单的驱动回路。 应用:用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测;也用于其 他场所乙醇蒸汽的检测。 封装:MQ-3 酒敏元件有 6 个针状管脚,其中 4 个(两个 A 两个 B)用于信号 取出,2 个 H 脚用于提供加热电流。 ②比较器 LM339 图 3 比较器 LM339 引脚 LM339 集成块内部装有四个独立的电压比较器,该电压比较器的特点是:1)失调电压 小,典型值为 2mV;2)电源电压范围宽,单电源为 2-36V,双电源电压为±1V-±18V;3) 对比较信号源的内阻限制较宽;4)共模范围很大,为 0~(Ucc-1.5V)Vo;5)差动输入电 压范围较大,大到可以等于电源电压;6)输出端电位可灵活方便地选用。 LM339 类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个 输入端一个称为同相输入端,用“+”表示,另一个称为反相输入端,用“-”表示。用作比 较两个电压时,任意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平,它可选择 LM339 输入共模范围的任何一点) , 另一端加一个待比较的信号电压。 当 “+” 端电压高于 “-” 端时,输出管截止,相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时,输出管饱和,相当 于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于 10mV 就能确保输出能从一种状态可靠地转换 到另一种状态,因此,把 LM339 用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339 的输出端相当 于一只不接集电极电阻的晶体三极管, 在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻 (称为上 拉电阻,选 3-15K) 。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三 极管截止时,它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外,各比较器的输出端 允许连接在一起使用。 ③集成定时器 NE555 ne555 是一种应用特别广泛作用很大的的集成电路,属于小规模集成电路, 在很多电子产品中都有应用。ne555 的作用是用内部的定时器来构成时基电路, 给其他的电路提供时序脉冲。 图 4 NE555 引脚 NE555 引脚图功能配置说明: ①Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ,通常被连接到电路共同接地。 ②Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发 NE555 使其启动它的时间周期。触发信号 上缘电压须大于 2/3 VCC,下缘须低于 1/3 VCC 。 ③Pin 3 (输出) -当时间周期开始 555 的输出输出脚位,移至比电源电压少 1.7 伏的高电位。周期的结束输出回到 O 伏左右的低电位。于高电位时的最大输出 电流大约 200 mA 。 ④Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到 一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。 ⑤Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。当计时器经 营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。 ⑥Pin 6 (重置锁定) - Pin 6 重置锁定并使输出呈低态。当这个接脚的电压从 1/3 VCC 电压以下移至 2/3 VCC 以上时启动这个动作。 ⑦Pin 7 (放电) -这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力,当输出 为 ON 时为 LOW,对地为低阻抗,当输出为 OFF 时为 HIGH,对地为高阻抗。 ⑧Pin 8 (V +) -这是 555 个计时器 IC 的正电源电压端。供应电压的范围是+4.5 伏特(最小值)至+16 伏特(最大值)。 ④三端稳压管 7809 图 5 三端稳压器引脚 三端稳压器 7809 为 3 端正稳压电路,提供 9V 输出电压,应用范围广。内含 过流、过热和过载保护电路。带散热片时,输出电流可达 1A。虽然是固定稳压 电路,但使用外接元件,可获得不同的电压和电流。 四、 心得体会: 通过本次课程设计, 让我对电路以及仪表和元件等相关知识有了更加直观的理解 和认识。 特别使我对气敏传感器有了更加深入的了解,在课堂上只学了传感器的 一些理论知识, 而未曾运用于实际,这次能有机会将气敏传感器用在防酒后驾车 控制电路中,真的让我收获了很多。 当然,在这次课题设计中也遇到了很多问题,在经过我们同组同学的讨论,以及 在网上查阅资料,最终还是完成了此次课题。

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