基于MQ3的酒精检测浓度电路的制作方法

基于mq3的酒精检测浓度电路
技术领域
1.本实用新型涉及信号检测控制技术领域，具体是基于mq3的酒精检测浓度电路。


背景技术：

2.在食品工业、酿酒行业、石化和工矿企业、环境检测、公安交通管理、社会公用事业等经济生产和人们工作生活的领域和场合中，常常需要检测特定环境中酒精气体的浓度,以确保工厂企业环境安全和人民生命财产安全，mq3传感器作为酒精浓度检测传感器，具体良好的应用前景，但是现有的酒精检测浓度电路检测环境内酒精含量参数时，大多与预设的数据进行比较，由于检测电路的稳定性较差，容易导致检测的误差较大，在低浓度时无法准确显示出确切的酒精浓度含量，并且酒精检测浓度电路随着科技的进步不断朝着智能化方向发展，同时酒精阈值比较也将由微控制器完成，虽减小电路的体积，但修改阈值参数较为困难且增加微控制器的编程过程，在对酒精检测浓度电路进行功能扩展时容易因为编程错误而导致电路瘫痪，因此有待改进。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供基于mq3的酒精检测浓度电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.依据本实用新型实施例中，提供基于mq3的酒精检测浓度电路，该基于mq3的酒精检测浓度电路包括：酒精浓度采集模块，信号调理模块，模数调理模块，阈值比较设置模块，智能控制模块，显示模块；
5.所述酒精浓度采集模块，用于通过酒精传感器检测环境中的酒精浓度并以第一电压信号的形式输出；
6.所述信号调理模块，与所述酒精浓度采集模块连接，用于对所述第一电压信号进行放大处理并输出第二电压信号；
7.所述模数调理模块，与所述信号调理模块和智能控制模块连接，用于提高所述信号调理模块的带负载能力并隔离输出信号调理模块输出的第二电压信号，用于将电源模块提供的电源进行极性转换，用于对处理后的第二电压信号进行模数转换；
8.所述阈值比较设置模块，与所述智能控制模块连接，用于设定酒精浓度最大阈值和酒精浓度提醒阈值，用于将接收的第一电压信号与酒精浓度最大阈值和酒精浓度提醒阈值进行比较并分别输出第一比较结果和第二比较结果；
9.所述智能控制模块，用于接收模块输出的信号和比较结果，用于输出控制信号和数据信息并控制各个模块的工作；
10.所述显示模块，与所述智能控制模块连接，用于接收所述智能控制模块输出的数据信息并在显示屏上显示。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于mq3的酒精检测浓度电路通过酒精浓度采集模块对空气酒精浓度进行采样，并对采样数据进行放大和电压跟随
调理，对信号调理模块和后级模块进行隔离，减小外界干扰和采光误差，通过阈值比较设置模块可轻松进行酒精浓度最大阈值和酒精浓度提醒阈值设定，智能控制模块配合各个模块实现对酒精浓度的采样、显示和报警，降低编程工程量，并且配合显示模块和报警功能可判断酒精检测浓度电路是否存在误报的现象。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型实例提供的基于mq3的酒精检测浓度电路的原理方框示意图。
14.图2为本实用新型实例提供的模数调理模块的连接示意图。
15.图3为本实用新型实例提供的基于mq3的酒精检测浓度电路图。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.实施例1，请参阅图1和图2，基于mq3的酒精检测浓度电路包括：酒精浓度采集模块1，信号调理模块2，模数调理模块3，阈值比较设置模块4，智能控制模块5，显示模块6；
18.具体地，所述酒精浓度采集模块1，用于通过酒精传感器检测环境中的酒精浓度并以第一电压信号的形式输出；
19.信号调理模块2，与所述酒精浓度采集模块1连接，用于对所述第一电压信号进行放大处理并输出第二电压信号；
20.模数调理模块3，与所述信号调理模块2和智能控制模块5连接，用于提高所述信号调理模块2的带负载能力并隔离输出信号调理模块2输出的第二电压信号，用于将电源模块8提供的电源进行极性转换，用于对处理后的第二电压信号进行模数转换；
21.阈值比较设置模块4，与所述智能控制模块5连接，用于设定酒精浓度最大阈值和酒精浓度提醒阈值，用于将接收的第一电压信号与酒精浓度最大阈值和酒精浓度提醒阈值进行比较并分别输出第一比较结果和第二比较结果；
22.智能控制模块5，用于接收模块输出的信号和比较结果，用于输出控制信号和数据信息并控制各个模块的工作；
23.显示模块6，与所述智能控制模块5连接，用于接收所述智能控制模块5输出的数据信息并在显示屏上显示。
24.进一步地，所述基于mq3的酒精检测浓度电路还包括报警模块7和电源模块8；
25.具体地，所述报警模块7，用于接收所述智能控制模块5输出的控制信号并控制报警器工作；
26.电源模块8，用于为各个模块提供所需的电能；
27.该报警模块7与所述智能控制模块5连接，电源模块8与所述酒精浓度采集模块1、信号调理模块2、模数调理模块3、阈值比较设置模块4、智能控制模块5、显示模块6和报警模块7连接。
28.进一步地，所述模数调理模块3包括电压跟随单元301、电源转换单元302、模数转换单元303；
29.所述电压跟随单元301，用于提高所述信号调理模块2的带负载能力并隔离输出信号调理模块2输出的第二电压信号；
30.所述电源转换单元302，用于将电源模块8提供的电源进行极性转换并传输给所述电压跟随单元301；
31.所述模数转换单元303，用于接收所述电压跟随单元301输出的第二电压信号并进行模数转换；
32.所述电压跟随单元301的输入端连接所述信号调理模块2的输出端，电压跟随单元301的电源端连接所述电源转换单元302，电压跟随单元301的输出端连接所述模数转换单元303的输入端，模数转换单元303的输出端连接所述智能控制模块5。
33.在具体实施例中，上述酒精浓度采集模块1可采用酒精信号采集电路检测环境中的酒精浓度；上述信号调理模块2可采用运放放大电路实现对信号的调理；上述模数调理模块3可采用电压跟随电路和模数转换电路进行抗干扰处理和模数转换处理，上述阈值比较设置模块4可采用比较电路，通过设定的酒精浓度最大阈值和酒精浓度提醒阈值作为比较参数实现酒精阈值比较；上述智能控制模块5可采用，但并不限于单片机、微控制单元（mcu）等微控制器实现对模块的控制；上述显示模块6可采用液晶显示电路显示采集的酒精浓度参数；上述报警模块7可采用，但并不限于声光报警器、语音报警器等报警器；上述可采用电源模块8锂电池电路进行供电，在此不做赘述；上述电压跟随单元301可采用电压跟随电路；上述电源转换单元302可采用电源转换电路；上述模数转换单元303可采用模数转换电路。
34.在本实施例中，请参阅图3，所述酒精浓度采集模块1包括酒精传感器u2、第一电源vcc1、第一电阻r1和第二电阻r2；
35.具体地，所述酒精传感器u2的第一端、第二端和第六端均连接第一电源vcc1，酒精传感器u2的第三端通过第一电阻r1连接地端，酒精传感器u2的第四端和第五端均通过第二电阻r2连接地端。
36.在具体实施例中，上述酒精传感器u2选用mq3传感器，该传感器对酒精的灵敏度高、可抵御汽油、烟雾、水蒸气的干扰。
37.进一步地，所述信号调理模块2包括第四电阻r4、第三电阻r3、第五电阻r5、第三电源vcc3和第一运放op1；
38.具体地，所述第三电阻r3的一端连接所述酒精传感器u2的第五端，第三电阻r3的另一端连接第一运放op1的反相端并通过第五电阻r5连接第一运放op1的输出端，第一运放op1的电源端连接第三电源vcc3，第一运放op1的接地端连接地端，第一运放op1的同相端通过第四电阻r4连接地端。
39.在具体实施例中，上述第一运放op1可选用op07系列运算放大器。
40.进一步地，所述电压跟随单元301包括第二运放op2；所述模数转换单元303包括第四电源vcc4和模数转换器u4；所述电源转换单元302包括第一电容c1、第二电源vcc2、第二
电容c2、第三电容c3和电源转换器u3；所述智能控制模块5包括第一控制器u1；
41.具体地，所述第二运放op2的同相端连接所述第一运放op1的输出端，第二运放op2的第一电源vcc1端连接所述第三电源vcc3，第二运放op2的反相端连接第二运放op2的输出端和模数转换器u4的第二端，模数转换器u4的第一端和第八端均连接第四电源vcc4，模数转换器u4的第三端和第四端均接地，模数转换器u4的第五端、第六端和第七端分别连接第一控制器u1的第三io端、第二io端和第一io 端，第二运放op2的第二电源vcc2端连接第三电容c3的一端、第二电容c2的一端、电源转换器u3的第五端，电源转换器u3的第二端通过第一电容c1连接电源转换器u3的第四端，电源转换器u3的第三端、第二电容c2的另一端和第三电容c3的另一端均接地，电源转换器u3的第八端连接第二电源vcc2。
42.在具体实施例中，上述第二运放op2可选用op07系列运算放大器；上述模数转换器u4可选用tlc1549芯片；上述电源转换器u3可选用icl7660芯片；所述第一电容c1和第二电容c2可采用漏电小、介质损耗低的钽电容；上述第一控制器u1可选用stc90c52单片机。
43.进一步地，所述阈值比较设置模块4包括第一比较器a1、第二比较器a2、第十电阻r10、第十一电阻r11、第二电位器rp2、第十二电阻r12、第六电源vcc6；
44.具体地，所述第一比较器a1的输出端和第二比较器a2的输出端分别连接所述第一控制器u1的第十一io端和第十二io端，第一比较器a1的反相端和第二比较器a2的反相端均连接所述酒精传感器u2的第五端，第一比较器a1的同相端连接第二电位器rp2的滑片端，第十电阻r10的一端连接第六端和第十一电阻r11的一端，第十电阻r10的另一端通过第二电位器rp2连接地端和第十二电阻r12的一端，第十二电阻r12的另一端和第十一电阻r11的另一端均连接第二比较器a2的同相端。
45.在具体实施例中，上述第一比较器a1和第二比较器a2均可选用lm393比较器；上述第十电阻r10和第二电位器rp2提供酒精浓度提醒阈值参数，上述第十一电阻r11和第十二电阻r12提供酒精浓度最大阈值参数。
46.进一步地，所述显示模块6包括第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第一电位器rp1、第五电源vcc5和显示器u5；
47.具体地，所述显示器u5的第一端连接第九电阻r9的一端和所述第一控制器u1的第四io端，显示器u5的第二端连接第八电阻r8的一端和第一控制器u1的第五io端，显示器u5的第三端连接第七电阻r7的一端和第一控制器u1的第六io端，显示器u5的第四端连接第六电阻r6的一端和第一控制器u1的第七io端，显示器u5的第五端、第六端和第七端分别连接第一控制器u1的第八io端、第九io端和第十io端，显示器u5的第八端连接第五电源vcc5、第六电阻r6的另一端、第七电阻r7的另一端、第八电阻r8的另一端、第九电阻r9的另一端并通过第一电位器rp1连接显示器u5的第十端、第十一端和地端，第一电位器rp1的滑片端连接显示器u5的第九端。
48.在具体实施例中，上述显示器u5可选用dm-162芯片，采用4位数据总线方式控制，需写入28h指令码将8位数据总线转为4位数据总线，其中显示器u5的第八端、第十一端和第九端分别为显示器u5背光源正极、负极和显示对比度调整端，显示器u5的第五端、第六端和第七端跟别为寄存器选择端、读/写信号端和使能端，显示器u5的第一端、第二端、第三端和第四端均为数据接收端。
49.本实用新型基于mq3的酒精检测浓度电路，通过酒精浓度采集模块1通过mq3酒精
传感器u2对环境中的酒精浓度进行采集，并以电压的方式输出采集的浓度参数，输出的电压信号通过第一运放op1进行放大处理，以便mq3酒精传感器u2在检测低酒精精度时仍可以显示准确参数，输出后的电压信号经过第二运放op2组成的电压跟随模块进行隔离传输，并提高第一运放op1的带负载能力，第二运放op2输出的数据通过模数转换器u4进行模数转换，以便第一控制器u1进行接收，其中第二运放op2采用正负极的5v电压供电，负极电压可根据电源转换器u3进行电源转换，显示模块6通过显示器u5接收第一控制器u1输出的数据信号和控制信号，并对酒精浓度、时间参数等信息进行显示，阈值比较设置模块4通过将酒精浓度采集模块1输出的电压信号分别与十电阻和第二电位器rp2提供酒精浓度提醒阈值参数和第十一电阻r11和第十二电阻r12提供酒精浓度最大阈值参数进行比较，当采集的酒精浓度高于酒精浓度提醒阈值参数时，或者高于酒精浓度最大阈值参数时，第一控制器u1都将控制报警模块7进行报警，但高于酒精浓度最大阈值参数时的报警声最大，以便区分，并且使用者可根据观察显示模块6显示的酒精浓度数值判断报警模块7是否属实。
50.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
51.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。