式… ， 但存在使 用范围窄 ， 不便 于携 带 等弊 端 ， 而且 有些 驾 驶员还无 辜耍 赖 ， 不 断拖 延 时 间 ， 事 先 监测 的数据 也 会 带 来一些 误差 。针对 现在 的酒 精 检 测仪存 在 的不 足 ， 在传 统 的酒精 测试仪 的基 础 上增 强 了 图像 采 集 和 实时 记 录原 始 数据 的功能 ， 同 时力 求小 巧 、 操作便捷、 测量精度高、 便 于
Ｖｏ １ ． ２ ９ Ｎｏ ． ４ Ｄ ｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ， ２ ０ １ ６
摘要 ： 在我 国醉驾与酒驾是 目 前造成 交通事 故的主要 原 因之 一， 快速高效监 测 酒精浓度 ， 而且能存储 记录监
灵敏度 高。因为 ＭＱ一３气 体传 感 器选 用 了在清 洁空 气 中 电导率较 低的二氧 化锡 （ Ｓ ｎ Ｏ ２ ） 的气 敏材 料。ＭＱ一３气 体 传感器 当其表面 吸附有 被测 气体 酒精 分子 时 ， 表面导 电 电 子数量就 会发生变 化 ， 从 而其 表面 电阻会 随着 被测气 体浓 度的增加 而增大 。由于这 种变 化是 可逆 的 ， 所 以能 重复 使用 。另 外 ＭＱ一３气 体传感器外 围电路连接方 便 ， 容 易将
换器、 图像 采集 、 显 示 器 和 报 警 电 路 等 。选 用 了 选 用
Ａ Ｌ Ｔ Ｅ Ｒ Ａ公 司 的 Ｃ Ｙ Ｃ Ｌ Ｏ Ｎ Ｅ系 列 芯 片 Ｅ Ｐ Ｉ Ｃ Ｉ ２ Ｑ ２ ４ ０ Ｃ ８ Ｎ。 采
用了 Ｖ ＨＤ Ｌ 语 言在 Ｑ ｕ ａ ｒ ｔ ｕ ｓ Ｉ Ｉ ９ ． ０软件上开发 。该 系统 控制
驶 员 图像 的采集 、 测 量原 始 数 据 的实 时 记 录 、 数据 按 键 回 访 以及超 限 报警 等功 能 。酒精 测 试 仪 的工 作 原理 是通 过 酒精浓 度传感器对周 围环 境进 行 检测 ， 将检 测 的模拟信 号 利用 Ａ ／ Ｄ转换 器转换成 数字信号 ； 同时通 过图像 传感 器进
是 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ通 过控制 总线 输入 采集 端 口地址， 此地 址经
Ａ Ｄ Ｃ ０ ８ ０ ９译 码后选 通 ８路模 拟采 集 的其 中一 输人 口， 通 过
Ｆ Ｐ Ｇ Ａ输 出控 制信 号 ， 实现 Ａ Ｄ ０ ８ ０ ９的模数 转换功 能 ， 并将 转换 的数 字量信号输 出到数据 总线上 ， 由Ｆ Ｐ Ｇ Ａ存 储起来 。
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｋ ｏ ｕ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ
器在 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ配置之前 和掉电过程 中 （ 仅通过 Ｊ Ｔ Ａ Ｇ抽 头 ） 一 加电 即可正 常运行 ， 常用 Ａ ／ Ｄ转换器 可以将 片上模拟传 感 器输 出数 字化 ， 并 且可 以监 控 ｌ ７个外部模拟输人 来获取环 境数据 ， 自动 校准和 自 检 特 性可 以较 大温 度范 围内实 现准 确而又可靠 的测量 。
行 图像 信息采集 测量对象 ， 一并 送入 微 控制器 进 行分析 处 理， 并通过显 示器显示 测量 的酒 精浓 度 随时 间变化 原 始曲 线 和采集对 象 ， 当酒 精 浓 度超 过 预 先设 置 的初 始 值 时 ， 发 出报警信号， 同时将采集环境信息存储到微控制器中。电 路 的系统框 图如 图 １所示 。
测数据 ， 确保数据权威性 ， 是有效遏制 醉驾与酒驾的有 效手段之 一。在 结合传 统酒精 浓度监测 的基 础上 ， 增加 图像 传感器 ， 以Ｆ Ｐ Ｇ Ａ为控制核 心 ， 实现 实时监测 驾驶 员的 图像 和采集过 程 中的 实时酒精浓度 数据 ， 并 能及 时存储 ， 超
过设定标准报 警提示。 关键词 ： 酒精传 感器 ； 图像传 感器 ； 检测仪 中图分类号 ： Ｒ ７ ７ 文 献标识码 ： Ａ 文章编 号： １ ０ ０ ８—８ １ ５ ６ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ４— ０ ０ ６ ８—０ ２ ２ 硬件电路 研究与设计
近年 来 ， 随人 们 社 会 水 平 提 高 ， 有车一族慢慢增长。 因汽车数量 增加 ， 引起 的交 通 事故 也 在 不断 增 加 ， 其 中因 酒后驾 车引起 的交 通 事 故 占有 很 大 的 比例 。现交 通 警 察 为 了确定驾 驶员是否酒 驾 或醉 驾 ， 一般 采 用在 饭后 一段 时 间利用 呼气式酒精测 试仪 进行 现 场检 测 ， 或者 到 医院采 血 进行血 液酒 精检测 ， 这均 是交 警 到现 场进 行随 机抽 检 的方
电导率 的变 化 转 换 为 与 该气 体浓 度 相 对 应 的输 出信 号
Ａ ／ Ｄ转换 电路 的功 能是 将 连 续变 化 的模 拟 量 转换 为 离散 的数 字量 ， 在 设 计 中就 是 将 酒精 浓 度信 号将 其 快速 、 高精度地 转换为 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ所 能够处 理的数字 量。其工作 原理
