Diseño del panel de control del probador de concentración de alcohol

Hoy en día, la economía de China se está desarrollando rápidamente, los niveles de vida de las personas mejoran constantemente y varios vehículos de motor se han convertido en una parte indispensable de la vida de las personas. En particular, la aparición de automóviles privados sin duda ha mejorado enormemente la eficiencia de la vida y el trabajo de las personas, pero también han surgido los problemas causados por él, que es la cuestión de la seguridad. Hace muchos años, los gerentes de tráfico solo podían confiar en el juicio subjetivo, la observación a simple vista e ir al hospital para evaluar el contenido de alcohol en la sangre para determinar si el conductor estaba bebiendo. Estos métodos poco científicos y prematuros causaron muchos malentendidos y problemas innecesarios. Todos los problemas anteriores son inútiles porque no existe un instrumento de detección portátil, seguro y preciso que pueda detectar la concentración de alcohol en línea. Este instrumento utiliza el sensor de gas de etanol de baja potencia YX-GS-800M como una unidad sensible, que convierte la concentración gaseosa de etanol contenido en el gas en una señal eléctrica, que se envía al microordenador de un solo chip para procesar a través del circuito de conversión A / D, y el tubo digital muestra visualmente el gas medido Concentración de etanol en el caso, al mismo tiempo según la situación específica para determinar si se debe emitir una señal de alarma por voz.

1. Configuración de recursos de hardware del probador de alcohol

1.1 sistema SCM

Selección de hardware: el microprocesador 89S51 de un solo chip se utiliza como microprocesador, y el sensor se selecciona entre el sensor de alcohol YX-GS-800M y el sensor de fuente de corriente de detección de corriente integrado de un solo chip producido por American Analog Devices. El módulo de alarma por voz selecciona un chip de voz multifunción PM50100 producido por Zhongqing Century Company, que es más potente. El teclado y la parte de la pantalla usan los familiares 8279 y 74LS138 para realizar, y la conversión de analógico a digital usa ADC0809. El circuito de detección de voltaje de la batería está compuesto por el chip LM316 y los circuitos periféricos. El diagrama de bloques del circuito de hardware de la computadora de un chip se muestra como en la Fig.1.

1.2 Selección del sensor de alcohol

Este diseño es un instrumento de prueba portátil, por lo que la parte más importante de cada dispositivo es el tamaño pequeño y la potente función. Teniendo en cuenta que este diseño se usará en diferentes entornos después de formar el producto, por lo que hemos realizado cuidadosamente el rango de temperatura del sensor de alcohol, la sensibilidad al alcohol, el bajo consumo de energía y otros factores cuando elegimos el sensor. Comparación de referencia.

Después de la detección, se selecciona el sensor de gas de etanol de baja potencia YX-GS-800M. Los indicadores de rendimiento del sensor cumplen con los requisitos de este diseño. A continuación se describe brevemente la función, las características y los indicadores técnicos del sensor de etanol YX-GS-800M: Características: alta sensibilidad al etanol, respuesta rápida al etanol, tamaño pequeño, bajo consumo de energía. B. Ambiente de trabajo: temperatura: -20 ℃ ~ + 50 ℃ humedad: ≤95% HR. c) Indicadores técnicos: como se muestra en la Tabla 1.

1.3 Diseño del circuito de detección de temperatura.

La elección del sensor de temperatura es básicamente la misma que la del sensor de alcohol mencionado anteriormente. Tiene un tamaño pequeño y bajo consumo de energía. La parte de la fuente de alimentación debe ser adecuada para la alimentación de la batería. La resistencia de salida es grande y la capacidad de conducción es fuerte. El error no lineal es más pequeño. El sensor de temperatura selecciona la fuente de corriente de detección de corriente integrada monolítica AD590 producida por American Analog Devices. Tiene una alta precisión. El AD590 tiene cinco engranajes de I, J, K, L y M. Entre ellos, el engranaje M tiene la mayor precisión. El error no lineal es ± 0.3 ° C en el rango de -55 ° C a + 150 ° C.

1.4 Diseño de la parte de conversión A / D

ADC0809 es un chip de conversión A / D de 8 bits, que utiliza aproximaciones sucesivas para completar la conversión A / D. El ADC0809 está alimentado por una sola fuente de alimentación de + 5 V. El conmutador analógico multidireccional de 8 canales con función de enganche en el chip puede convertir las señales de voltaje analógico de entrada de 8 canales 0 ~ 5 V de una manera de tiempo compartido. Se necesitan alrededor de 100 microsegundos para completar una conversión. También hay un decodificador de direcciones y un circuito de retención con múltiples interruptores en el chip, y su salida tiene un búfer de retención de tres estados TTL, que se puede conectar directamente al bus de datos de la computadora de un solo chip; a través de circuitos externos apropiados, ADC0809 puede responder a 0 ~ 5V Para convertir la señal analógica bipolar.

1.5 Diseño del circuito de detección de batería

El seguidor de voltaje compuesto por LM316 y circuitos periféricos puede detectar el voltaje de la batería en cualquier momento y enviar la señal del resultado de la detección al microprocesador para su procesamiento a través de la conversión A / D. Cuando el voltaje de la batería es inferior al valor de alarma establecido, el microordenador de un solo chip emite una señal para realizar la alarma de voz y la pantalla. El LM316 es un comparador de voltaje integrado de propósito general con una amplia gama de usos. Su voltaje de fuente de alimentación permite un amplio rango, y puede ser alimentado por fuentes de alimentación positivas y negativas o una sola fuente de alimentación. Si usa una fuente de alimentación individual de + 5V, puede controlar directamente dispositivos TTL; si utiliza una fuente de alimentación individual de + 15V, puede controlar directamente dispositivos CMOS y puede generar 50 mA de corriente. Para facilitar su uso, se utiliza una fuente de alimentación única de + 5V en este diseño.

1.6 Diseño del circuito de alarma por voz

Para mantener el rendimiento líder del diseño, es necesario elegir un potente chip de voz, que pueda lograr una verdadera comunicación hombre-máquina. Entonces, este diseño elige una nueva generación de chip de voz inteligente PM50 que puede ser escuchado por personas reales. La serie PM50 de chips de voz inteligentes son los últimos productos de voz inteligentes desarrollados por Zhongqing Century Technology Co., Ltd. en 2003. El chip está compuesto por un microordenador de un solo chip de voz dedicado y un conjunto de memoria FLASHRAM. Funciones inteligentes de programación. La voz grabada se puede dividir en 1 ~ 8 segmentos o 128 segmentos, con ocho puertos de entrada y nueve puertos de salida, y el usuario puede personalizar las funciones.

2. Diseño del software del sistema del probador de concentración de alcohol

De acuerdo con la conexión del diagrama del circuito de hardware y los requisitos de las funciones del sistema, el software incluye principalmente: el programa principal, el programa de lectura para la medición del resultado, el programa de visualización, el programa de retraso y el programa de cálculo del valor promedio. El programa principal completa principalmente la inicialización del sistema, lee el teclado, juzga, llama al módulo del programa, el proceso del ciclo y otras operaciones, que es el esqueleto general de todo el software. La función principal del programa principal es inicializar los parámetros de estado del microcontrolador, la inicialización de los registros y los parámetros de estado personalizados del programa, y llamar a las funciones del flujo del subprograma para proporcionar la dirección de entrada del subprograma para mejorar las funciones del sistema. El programa de visualización se completa utilizando el chip integrado 8279 para realizar la comunicación hombre-máquina, que puede escanear automáticamente el teclado / pantalla y reconocer el número de tecla de la tecla cerrada en el teclado, lo que no solo puede ahorrar en gran medida el tiempo de funcionamiento de la CPU en el teclado / pantalla, reduciendo así la CPU La carga y la pantalla son estables, el programa es simple y no habrá fallas de funcionamiento. Por estas ventajas, lo hemos adoptado.

para resumir

El circuito de hardware es simple, el costo de producción se reduce, el mercado es competitivo, la operación es simple, el instrumento mostrará automáticamente los resultados de la medición dentro de poco tiempo después de exhalar el instrumento, y al mismo tiempo, el modo de pronunciación en vivo transmite los resultados y ofrece sugerencias razonables sobre si es adecuado para conducir. El instrumento también puede tener un diseño muy específico, puede mostrar y transmitir la temperatura ambiente en cualquier momento, para diferentes usuarios en diferentes provincias y regiones, los usuarios pueden configurar la concentración de la alarma de acuerdo con las necesidades específicas, consideración integral del diseño de ahorro de energía, con detección de batería Circuito, cuando la energía de la batería es demasiado baja, se mostrará un mensaje de advertencia de voz para reemplazar la batería, cuando el instrumento no pueda detectar la señal dentro de los 4 minutos, entrará automáticamente en el estado de reposo y puede almacenar los últimos 10 resultados de medición para referencia futura. Por lo tanto, este diseño tiene una gran viabilidad.