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用MQ3和LM3914检测酒精浓度
MQ3 Alcohol tester

时间:2014-06-08 来源:互联网 作者:不详 编辑: 【关闭


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作者:李建涛
  硬件电路设计
  如附图所示,电路的前端部分MQ3传感器和分手机版路按照常规设计即可.而执行驱动声光指示的电路,需要驱动多个发光管以及一个蜂鸣器,即需要将分手机版路得出的电压转换成LED线段显示,同时在某点驱动蜂鸣器发声。因此本设计拟采用LED通用电平显示驱动芯片LM3914作为执行机构。
    1.MQ-3气敏电阻传感器
    本设计采用的是表面电阻控制型酒精气体浓度气敏传感器MQ-3。该气体传感器的敏感材料是活性很高的金属氧化物半导体,最常用的如SnO2。当N型半导体的表面,在高温下遇到离解能力较小(易失去电子)的还原性气体时,气体分子中的电子将向MQ3气敏电阻表面转移,使气敏电阻中的自由电子浓度增加,电阻率降低,电阻减小。MQ-3应用于家庭、工厂、商业场所的气体泄漏监测装置,防火,安全探测系统。气体泄漏官网.气体检漏仪。特点:高灵敏度、快速响应恢复、优异的稳定性、长寿命、驱动电路简单、电信号输出强。
    2.LED通用电平显示驱动芯片LM3914    LlM3914片内有10个电压比较器,10个1K欧姆精密电阻串联组成的分压器分别向各电压比较器提供比较基准,直线驱动10个发光二极管(LED)组成的10段“线”或“点”式条图显示器;对被测量的变化反映迅速真实;无阻尼现象;抗干扰能力强。利用10个发光二极管作为输入端电平变化的显示。输入端电平信号,可以是通过各类传感器和变换电路而探测的各种物理量.如电压、电流、温度、湿度、亮度、响度、音频、距离、磁场强度、重量等等。用它做成的电平显示器,既醒目、直观,又方便、实用,并且能反映瞬间变化的信号.用途十分广泛。例如,在电路设计制作中.它既可以通过探头和处理电路实现温度控制和显示。用于烘箱、冰箱、空调、热塑封机等设备上,也可以通过分压变换电路实现电压高低的直观显示.用于仪器、仪表、音响及办公设备上。核心电路采用了塑封双列直插的18脚LED点条显示驱动集成电路LM3914。LM3914内部含有10个相同的电压比较器,它们的输出端可以分别直接驱动外接的10只发光二极管(VD1-VD10)作条状显示,也可以实现点状显示。此时,它们的反相输入端并联在一起.并通过一个缓冲器接到输入端⑤脚。而10个同相输入端分别接到由10个精密电阻串联而成的多级分压器上。在这个分压器两端的内部没有与其它电路或公共端相连,而是直接由⑥、④脚引出,通常将其称为悬浮式.这样使得应用电路的设计更加灵活和方便。
 
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    下面以一个分辨率为0.125V的10级线性电压表为例,说明其工作原理。这个电压表的最大量程为1.25v,将⑨、(11)脚相连,设定为点状显示,这样比较省电。分压器就用内部基准电压源,⑥、⑦脚相连,④脚接地.则分压器每个1k电阻上的压降为0.125V,因此最下面的一个比较器1同相输入端的电位为0.125V,比较器2同相输入端电位为0.25v.依此类推。最上面的一个比较器10基准电压设定为1.25v。当⑤脚输入电压小于0.125v时,10个LED都不发光.当输入电压大于0.125v但小于0.25v时.比较器1反相输入端电位高于同相输入端,则比较器1输出低电位,使VD1发光;当输入电压大于0.25v但小于0.375v时,则VD2发光;依此类推,当输入1.25V电压时,VD10发光。以上是用10个LED作0-1.25v十级显示,每级0.125v;若将⑥脚外接10v标准电压源,④脚接地。可以作0-10v十级显示的电压表,若将⑥脚接10v,④脚接5v电压.则可以作一个5-10v显示的电压表,每级0.5v。但使用时应该注意⑥脚电压至少比③脚app电压VCC低2V。
  3.电路工作原理
  本设计采用5vapp供电,前端是MQ-3型酒精气体浓度传感器。利用电阻分手机版路,将酒精浓度由电阻量转化为电压量,再通过驱动芯片LM3914按照电压大小,驱动输出相应的发光管,当到达设定阈值时蜂鸣器被触发,发出报警声。调试时通过电位器RP调节测量的灵敏度。
 


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