(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 107121456 A(43)申请公布日 2017.09.01
(21)申请号 201710390925.5(22)申请日 2017.05.27
(71)申请人 安徽师范大学
地址 241000 安徽省芜湖市弋江区九华南
路1号(72)发明人 檀雪
(74)专利代理机构 北京元本知识产权代理事务
所 11308
代理人 范奇(51)Int.Cl.
G01N 27/00(2006.01)G05B 19/042(2006.01)G01N 1/22(2006.01)G01N 1/44(2006.01)H03F 3/68(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
(54)发明名称
一种基于STM32的酒精检测仪
(57)摘要
本发明涉及一种酒精检测仪，特别涉及一种基于STM32的酒精检测仪。本发明包括STM32F407控制模块、加热模块、酒精传感器、信号调理模块、压力检测模块、数字温度传感器、显示模块、声光报警模块、数据存储模块、键盘控制接口模块，所述STM32F407控制模块的信号输出端分别连接加热模块、显示模块、声光报警模块、数据存储模块的信号输入端，STM32F407控制模块的信号输入端分别连接信号调理模块、压力检测模块、数字温度传感器、键盘控制接口模块的信号输出端，所述加热模块的信号输出端通过酒精传感器与信号调理模块的信号输入端相连。本酒精检测仪检测的准确性高，而且结构简单，成本低廉，易于实现。
CN 107121456 ACN 107121456 A
权 利 要 求 书
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1.一种基于STM32的酒精检测仪，其特征在于：包括STM32F407控制模块(1)、加热模块(2)、酒精传感器(3)、信号调理模块(4)、压力检测模块(5)、数字温度传感器(6)、显示模块(7)、声光报警模块(8)、数据存储模块(9)、键盘控制接口模块(10)，所述STM32F407控制模块(1)的信号输出端分别连接加热模块(2)、显示模块(7)、声光报警模块(8)、数据存储模块(9)的信号输入端，STM32F407控制模块(1)的信号输入端分别连接信号调理模块(4)、压力检测模块(5)、数字温度传感器(6)、键盘控制接口模块(10)的信号输出端，所述加热模块(2)的信号输出端通过酒精传感器(3)与信号调理模块(4)的信号输入端相连。
2.如权利要求1所述的一种基于STM32的酒精检测仪，其特征在于：所述信号调理模块(4)包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的负极信号输入端分别连接第一电阻R1的一端、第二滑动变阻器R2的一端、第一电容C1的一端，所述第二滑动变阻器R2的另一端连接酒精传感器(3)的信号输出端，第一运算放大器的信号输出端连接第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端分别连接第四电阻R4的一端、第二电容C2的一端，所述第四电阻R4的另一端分别连接第二运算放大器的正极信号输入端、第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端连接第五电阻R5的一端并接地，所述第五电阻R5的另一端分别连接第六电阻R6的一端以及第二运算放大器的负极信号输入端，所述第二电容C2的另一端、第六电阻R6的另一端均连接第二运算放大器的信号输出端以及第三运算放大器的正极信号输入端，所述第三运算放大器的负极信号输入端分别连接第三运算放大器的信号输出端以及第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接STM32F407控制模块(1)的信号输入端。
3.如权利要求2所述的一种基于STM32的酒精检测仪，其特征在于：所述酒精传感器(3)为半导体式MQ3型酒精传感器。
4.如权利要求3所述的一种基于STM32的酒精检测仪，其特征在于：所述声光报警模块(8)包括闪灯以及蜂鸣器。
5.如权利要求4所述的一种基于STM32的酒精检测仪，其特征在于：所述数据存储模块(9)为Flash存储器。
6.如权利要求5所述的一种基于STM32的酒精检测仪，其特征在于：所述键盘控制接口模块(10)为4×4矩阵键盘。
7.如权利要求1所述的一种基于STM32的酒精检测仪，其特征在于：所述显示模块(7)为LCD显示器。
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CN 107121456 A
说 明 书
一种基于STM32的酒精检测仪
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技术领域
[0001]本发明涉及一种酒精检测仪，特别涉及一种基于STM32的酒精检测仪。
背景技术
[0002]经相关统计表明，驾驶员酒后驾车，发生事故的可能性是平时的15倍，百分之三十道路交通事故是由于酒后驾车，醉酒驾车引起的，驾驶员死亡档案中有百分之五十九与酒后驾车有关，并且饮酒后驾车，由于酒精的刺激与麻醉作用，使人的手脚触觉比平时偏低，一般很难控制油门和刹车以及转向系统，酒后驾车严重危害交通安全，害人害己。[0003]传统的酒精检测仪通常使用酒精传感器直接采集气体，如果被检测者不配合导致没有吹足气体或者不吹气，那么会导致测量结果不准确。发明内容
[0004]本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于STM32的酒精检测仪，本发明能够得到准确的检测结果，而且结构简单，成本低廉，易于实现。[0005]要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：[0006]一种基于STM32的酒精检测仪包括STM32F407控制模块、加热模块、酒精传感器、信号调理模块、压力检测模块、数字温度传感器、显示模块、声光报警模块、数据存储模块、键盘控制接口模块，所述STM32F407控制模块的信号输出端分别连接加热模块、显示模块、声光报警模块、数据存储模块的信号输入端，STM32F407控制模块的信号输入端分别连接信号调理模块、压力检测模块、数字温度传感器、键盘控制接口模块的信号输出端，所述加热模块的信号输出端通过酒精传感器与信号调理模块的信号输入端相连。[0007]优选的，所述信号调理模块包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的负极信号输入端分别连接第一电阻R1的一端、第二滑动变阻器R2的一端、第一电容C1的一端，所述第二滑动变阻器R2的另一端连接酒精传感器的信号输出端，第一运算放大器的信号输出端连接第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端分别连接第四电阻R4的一端、第二电容C2的一端，所述第四电阻R4的另一端分别连接第二运算放大器的正极信号输入端、第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端连接第五电阻R5的一端并接地，所述第五电阻R5的另一端分别连接第六电阻R6的一端以及第二运算放大器的负极信号输入端，所述第二电容C2的另一端、第六电阻R6的另一端均连接第二运算放大器的信号输出端以及第三运算放大器的正极信号输入端，所述第三运算放大器的负极信号输入端分别连接第三运算放大器的信号输出端以及第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接STM32F407控制模块的信号输入端。[0008]优选的，所述酒精传感器为半导体式MQ3型酒精传感器。[0009]优选的，所述声光报警模块包括闪灯以及蜂鸣器。[0010]进一步优选的，所述数据存储模块为Flash存储器。[0011]进一步优选的，所述键盘控制接口模块为4×4矩阵键盘。
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说 明 书
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进一步优选的，所述显示模块为LCD显示器。
[0013]本发明的有益效果为：[0014](1)、本发明包括STM32F407控制模块、加热模块、酒精传感器、信号调理模块、压力检测模块、数字温度传感器、显示模块、声光报警模块、数据存储模块、键盘控制接口模块，压力检测模块与酒精传感器配合使用，当呼气压力达到一定值时，STM32F407控制模块才对酒精传感器中的气体进行采样，保证了采样的有效性和准确性，因此本酒精检测仪检测的准确性高，而且结构简单，成本低廉，易于实现。[0015](2)、所述加热模块用于对被检测人呼出的酒精进行加热，有效地避免了环境温度对酒精气体转化率的影响，保证了检验结果的准确性。[0016](3)、所述STM32F407控制模块采用了STM32F407芯片，此芯片成本低廉，信号处理速度快，仅需搭建简单的外围电路即可实现相应的功能，而且信号调理模块的电路结构简单。
附图说明
[0017]下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：[0018]图1为本发明的电路组成结构框图；
[0019]图2为本发明的信号调理模块的电路原理图。[0020]图中的附图标记含义如下：[0021]1—STM32F407控制模块 2—加热模块 3—酒精传感器[0022]4—信号调理模块 5—压力检测模块 6—数字温度传感器[0023]7—显示模块 8—声光报警模块 9—数据存储模块[0024]10—键盘控制接口模块
具体实施方式
[0025]下面对照附图，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：[0026]如图1所示，一种基于STM32的酒精检测仪包括STM32F407控制模块1、加热模块2、酒精传感器3、信号调理模块4、压力检测模块5、数字温度传感器6、显示模块7、声光报警模块8、数据存储模块9、键盘控制接口模块10，所述STM32F407控制模块1的信号输出端分别连接加热模块2、显示模块7、声光报警模块8、数据存储模块9的信号输入端，STM32F407控制模块1的信号输入端分别连接信号调理模块4、压力检测模块5、数字温度传感器6、键盘控制接口模块10的信号输出端，所述加热模块2的信号输出端通过酒精传感器3与信号调理模块4的信号输入端相连。[0027]例如，所述酒精传感器3为半导体式MQ3型酒精传感器；所述声光报警模块8包括闪灯以及蜂鸣器；所述数据存储模块9为Flash存储器或ROM存储器；所述键盘控制接口模块10为4×4矩阵键盘；所述显示模块7为LCD显示器。
[0028]所述加热模块2用于加热被检测人呼出的酒精，使酒精气体转换的更为充分。[0029]所述存储模块9用于存储STM32F407控制模块1的信息。
[0030]所述键盘控制接口模块10使用ATMEGA16的PA口作为键盘输入口，此类键盘属于非
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说 明 书
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编码键盘，实现与整个系统之间的人机交互。[0031]本发明在使用时，可以与现有技术中的软件配合来进行使用。下面结合现有技术中的软件对本发明的工作原理进行描述。[0032]如图2所示，所述信号调理模块4包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的负极信号输入端分别连接第一电阻R1的一端、第二滑动变阻器R2的一端、第一电容C1的一端，所述第二滑动变阻器R2的另一端连接酒精传感器3的信号输出端，第一运算放大器的信号输出端连接第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端分别连接第四电阻R4的一端、第二电容C2的一端，所述第四电阻R4的另一端分别连接第二运算放大器的正极信号输入端、第三电容C3的一端，所述第三电容C3的另一端连接第五电阻R5的一端并接地，所述第五电阻R5的另一端分别连接第六电阻R6的一端以及第二运算放大器的负极信号输入端，所述第二电容C2的另一端、第六电阻R6的另一端均连接第二运算放大器的信号输出端以及第三运算放大器的正极信号输入端，所述第三运算放大器的负极信号输入端分别连接第三运算放大器的信号输出端以及第七电阻R7的一端，所述第七电阻R7的另一端连接STM32F407控制模块1的信号输入端。[0033]例如，所述第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器的型号均为LM358。[0034]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。[0035]当被检测人呼出气体至本酒精检测仪时，首先压力检测模块5将检测到的呼气压力以及呼气时间送至STM32F407控制模块1的信号输入端，所述STM32F407控制模块1判断呼气压力以及呼气时间是否大于预设值，若小于预设值，LCD显示器提醒被检测人员重新检测，若大于预设值，则酒精传感器3采集人体呼出的酒精，同时，加热模块2对呼出的酒精进行加热，酒精传感器3将采集的信号传输至STM32F407控制模块1，STM32F407控制模块1将模拟信号转换为数字信号，若人呼出气体含有酒精则闪灯亮、蜂鸣器响，通过4×4矩阵键盘来控制本酒精检测仪的开启和关闭。综上所述，本发明保证了检测的有效性和准确性。
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说 明 书 附 图
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图1
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