防止酒后驾车控制器设计课案.doc

防止酒后驾车控制器 题 目： 防止酒后驾车控制器的设计 指导老师： 龙小红 姓 名： 郭 雷 班 级： 电子0901班 目录 一、前言 2 二、各单元电路的设计方案及原理说明 2 1、系统设计原理说明 2 2、元件说明 3 ①酒敏元件MQ-3 3 ②TWH8778 4 ③LM386 4 ④LM7805 7 四、设计、安装及调试中的体会 7 1、结论 7 2、心得体会 7 五、附录 7 1、元器件清单 8 前言 随着汽车工业的发展，汽车肇事越来越受到世界各国的重视。在世界各国交通事故的法医调查中，酒后驾驶是导致交通事故发生的重要原因。虽然各国对酒后驾车执行了严格的规定，但酒后驾车任具有一定的普遍性，针对这种现象，本人设计一种防止酒后驾车的控制器，通过高灵敏度的呼气式酒精传感器检测司机的酒精摄入量，当司机体内酒精浓度超标时，控制系统会自动切断汽车启动系统，使汽车无法正常启动。从而更好地保障交通秩序和人们的出行安全，构建和谐的交通环境。 设计方案及系统原理 下图为防止酒后开车控制器原理图。防止酒后开车控制器能在驾驶员酗酒后开车时，自动切断汽车点火系统的工作电源，强制车辆熄火，同时发出“茉莉花”的歌声。 电路工作原理：该酒后驾车限制器电路由电源电路、酒敏检测控制电路、语音电路、音频放大输出电路和点火系统控制电路组成，如图所示。 电源电路由蓄电池，二极管VD4，电阻器R1，电源指示发光二极管VD1,滤波电容器C1、C2和三端稳压集成器IC1组成。酒敏检测电路由酒敏传感器、电位器Rp和电子开关集成电路IC2组成。语音电路由电阻器R3、R4、R5和语音集成电路IC3组成。音频放大输出电路由电容器C3、C4、C5、音频功率放大集成电路IC4、扬声器SP、发光二极管VD2与VD3和电阻器R2组成。点火系统控制电路由电容器C6和继电器K组成。 蓄电池的12V电压经二极管VD4隔离保护、C1滤波后分为4路：一路经R1限流降压后将VD1点亮；一路直接加至酒敏传感器的A端；一路经LM7805三端集成稳压电路IC1稳压为+5V，作为酒敏传感器a、b之间加热器的工作电源；另一路经IC2为语音电路、音频放大输出电路和继电器K提供工作电源。若驾驶员没有饮酒，则酒敏传感器未检测到酒精气体时，A、B两端之间呈高阻状态，Rp的中心抽头为低电平，使得TWH8778大功率电子开关集成电路IC2内部的电子开关处于关断状态，语音电路、音频放大输出电路和继电器K均不工作，K的常闭触头接通点火系统的工作电源，发动机可以正常启动。若驾驶员酗酒后上车，则酒敏传感器检测到酒精气体后，其A、B两端之间的电阻值变小，使Rp的中心抽头变为高电平，IC2内部的电子开关接通，IC3和IC4通电工作，IC3输出的语音电信号经IC4功率放大后，驱动BL发出“茉莉花”的歌声，VD2和VD3闪烁发光；同时继电器K通电吸合，其常闭触头断开，点火系统的工作电源被切断，发动机无法启动或强制熄火。调节Rp的阻值，可以改变酒敏检测控制的灵敏度。 解决的问题：测试时TWH8778的4、5端电压总是为0，检查后发现有两个原因：一是电路中有虚焊、漏焊，二是电位器的滑动端与接地之间的阻值过低。 2、元件说明 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。 TWH8778 简介：总共5个引脚，引脚排列从左向右分别是：1脚（输入端）2，3脚（输出端）4脚（地）5脚（控制极）。它属于高速集成电子开关，可用于各种自动控制电路。它外形简单，外围电路简单，内部包含过热，过压保护电路。其内部具有过压、过流、过热保护功能，可以适合大电流的驱动开关领域应用。在一些定时器、报警器等实用电路中广泛使用。在5脚与4脚之间加1.6伏特以上电压，1脚与2，3脚之间即可导通。2，3脚内部已并联。其中4，