3防醉驾汽车电子锁方案设计设计作品产品详解.docx
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3防醉驾汽车电子锁方案设计设计作品产品详解
毕业设计作品(产品)
作品名称防醉驾汽车电子锁方案设计
二级学院汽车工程学院
专业汽车电子技术
班级
学生姓名
学号
指导教师
2016年4月
一、作品(产品)简介
本系统有两种工作的状态:
其中一种是当酒精检测器检测驾驶员呼出气体浓度低于80mg/ml时,酒精传感器3端会将低信号输入到电压比较器输入端的正极。
电压比较器参考的额定电压是5V。
电压比较器将这两个电压进行比较,因为输入电压低于参考额定电压,于是电压比较器输出一个低电压,一方面,电流流向继电器,Q3基极端输入一个低电压,由三极管的极性电压通断判断,基极电压时低于射极电压的,所以Q3的发射极极点电路截止,继电器也就不工作,从而线圈不通电,1、5常闭端闭合,发动机正常启动。
另一方面,这个低电压输向语音报警系统,Q2基极输入端输入一个低电压,所以也是截止的,语音报警系统不工作[11]。
另一种是当酒精检测器检测驾驶员呼出气体浓度大于80mg/ml时,酒精传感器会3端会将一个高电压输入到电压比较器输入端的正极。
在让它和参考的额定电压比较。
电压比较器输出一个高电压,当Q3基极端输入一个高电压时,继电器导通,线圈导电,产生磁性,1、5常闭端断开,从而发动机无法实现打火启动。
同时,Q2端也输入一个高电压,Q2到导通,报警系统工作,发出报警信号。
在整个控制系统中,电源供电都由USB供电,通过开关S1控制整个电路的电源通断。
二、作品(产品)内容
附件1:
防醉驾汽车电子锁方案设计思路
附件2:
防醉驾汽车电子锁方案设计原理图
附件3:
毕业设计说明书
附件1:
防醉驾汽车电子锁方案设计思路
附件2:
防醉驾汽车电子锁方案设计原理图
附件3毕业设计说明书
设计说明书
设计类型:
毕业设计
设计课题:
防醉驾汽车电子锁方案设计
指导教师:
汤茂银
班级:
姓名:
湖南机电职业技术学院汽车工程学院
一模块设计
1.USB电源设计
2酒精测试仪的选择
考虑到方便和经济方面的问题,酒后驾车设计中的酒精检测器材用MQ—3型酒精传感器,来判断驾驶员是否有酒后驾车。
2.电压比较器设计
3.继电器控制电路
4.点火开关启动电路设计
SW_C1是点火开关,蓄电池为汽车点火提供电力,它一端接点火线圈,另一端接在继电器上。
如果继电器不工作,那么汽车能实现正常的打火。
5.语言电路设计
三极管的基极输入端接电压比较器的输出端,如果电压比较器输出高电压,那么语音报警系统工作,实现报警。
如果输出低电压,那么三极管截止,语音系统不工作。
二整体方案设计
防醉驾系统图及PCB:
在整个控制系统中,电源供电都由USB供电,通过开关S1控制整个电路的电源通断。
三电路仿真
本次电路仿真使用proteus,其具有以下优点:
①其可提供的大量的仿真元器件资源:
包括仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有大概30个元件库。
②Proteus可提供的仿真仪表资源:
信号发生器、逻辑分析仪、模式发生器、SPI调试器、示波器、交直流电压表、交直流电流表、虚拟终端等。
③除了现实存在的仪器外,Proteus还可以提供一个图形显示的功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,功能十分丰富,其作用与示波器相似。
这些虚拟仪器仪表具有准确的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。
这样尽可能减少了仪器对测量结果产生的影响[6]。
在利用proteus仿真过程中该软件没有MQ—3敏传感器,所以用光敏传感器代替,而在最后蓄电池到点火线圈电路该软件没有模块原件,也用电压表代替[13]。
1传感器到电压比较器部分电路仿真
仿真时调节光敏传感器的电压大小,电压比较器输出端电压也随着光敏传感器电压的大小变化。
表1电阻值与电压比较器输出电压的关系
电阻
R4
R2
RV1
R3
输出电压
电阻阻值
22K
2K
10K*60%
10K
5V
R4、R2、RV1、R3在表1时的数值时,仿真中光敏传感器在该位置时输出电压为高电压。
下图为滑动变阻器调到60%时的电路图。
表2电阻与输出电压关系
电阻
R4
R2
RV1
R3
输出电压
电阻阻值
22K
2K
10K*78%
10K
0.05V
当改变滑动变阻器RV1的阻值为表2数值时,电压比较器输出端输出电压为低电压。
下图为滑动变阻器调到78%时的电路图。
表3电阻值与输出电压的关系
电阻
R4
R2
RV1
R3
输出电压
电阻阻值
20K
2K
10K*60%
10K
0.05V
R4电阻值减小时,输出电压为低电压0.05V,下图为R4变成20K时的电路图。
2继电器控制电路仿真
当输入信号加一个高电压时,输出电压仍为高电压,继电器常闭触点断开,常开触点闭合,仿真图如下图所示。
当输入信号加入一个低电压时,输出电压仍为低电压,继电器常闭触点仍然闭合,仿真图如下图所示。
综上所述:
该设计符合实际,具有可行性。
3生成PCB板
仿真验证完可行性后生成PCB板:
四总结
本设计通过酒精检测仪检测驾驶员酒精浓度,输出相应的信号给电压比较器,电压比较器再输出相对应的高低信号给继电器和语音报警系统。
继电器连接发动机的启动电路,通过电磁铁的通断电来实现对发动机线路通断的控制。
根据系统的需要以及现实生活中的便宜,我们选用选MQ--3型气敏传感器来检测驾驶员呼出的气体;了解电压比较器的功能原理;继电器控制电路的设计,以及继电器控制电路和点火系统启动部分的连接;用proteus绘制防酒后驾车系统电路图并进行了仿真验证,得出结论为该设计具有可行性。
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- 关 键 词:
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