怎樣用MQ3和LM3914檢測酒精濃度

如附圖所示，電路的前端部分MQ3傳感器和分壓電路按照常規(guī)設(shè)計即可．而執(zhí)行驅(qū)動聲光指示的電路，需要驅(qū)動多個發(fā)光管以及一個蜂鳴器，即需要將分壓電路得出的電壓轉(zhuǎn)換成LED線段顯示，同時在某點驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲。因此本設(shè)計擬采用LED通用電平顯示驅(qū)動芯片LM3914作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

1．MQ-3氣敏電阻傳感器

本設(shè)計采用的是表面電阻控制型酒精氣體濃度氣敏傳感器MQ-3。該氣體傳感器的敏感材料是活性很高的金屬氧化物半導(dǎo)體，最常用的如SnO2。當(dāng)N型半導(dǎo)體的表面，在高溫下遇到離解能力較小（易失去電子）的還原性氣體時，氣體分子中的電子將向MQ3氣敏電阻表面轉(zhuǎn)移，使氣敏電阻中的自由電子濃度增加，電阻率降低，電阻減小。MQ-3應(yīng)用于家庭、工廠、商業(yè)場所的氣體泄漏監(jiān)測裝置，防火，安全探測系統(tǒng)。氣體泄漏報警器．氣體檢漏儀。特點：高靈敏度、快速響應(yīng)恢復(fù)、優(yōu)異的穩(wěn)定性、長壽命、驅(qū)動電路簡單、電信號輸出強(qiáng)。

2．LED通用電平顯示驅(qū)動芯片LM3914 LlM3914片內(nèi)有10個電壓比較器，10個1K歐姆精密電阻串聯(lián)組成的分壓器分別向各電壓比較器提供比較基準(zhǔn)，直線驅(qū)動10個發(fā)光二極管（LED）組成的10段“線”或“點”式條圖顯示器；對被測量的變化反映迅速真實；無阻尼現(xiàn)象；抗干擾能力強(qiáng)。利用10個發(fā)光二極管作為輸入端電平變化的顯示。輸入端電平信號，可以是通過各類傳感器和變換電路而探測的各種物理量．如電壓、電流、溫度、濕度、亮度、響度、音頻、距離、磁場強(qiáng)度、重量等等。用它做成的電平顯示器，既醒目、直觀，又方便、實用，并且能反映瞬間變化的信號．用途十分廣泛。例如，在電路設(shè)計制作中．它既可以通過探頭和處理電路實現(xiàn)溫度控制和顯示。用于烘箱、冰箱、空調(diào)、熱塑封機(jī)等設(shè)備上，也可以通過分壓變換電路實現(xiàn)電壓高低的直觀顯示．用于儀器、儀表、音響及辦公設(shè)備上。核心電路采用了塑封雙列直插的18腳LED點條顯示驅(qū)動集成電路LM3914。LM3914內(nèi)部含有10個相同的電壓比較器，它們的輸出端可以分別直接驅(qū)動外接的10只發(fā)光二極管（VD1-VD10）作條狀顯示，也可以實現(xiàn)點狀顯示。此時，它們的反相輸入端并聯(lián)在一起．并通過一個緩沖器接到輸入端⑤腳。而10個同相輸入端分別接到由10個精密電阻串聯(lián)而成的多級分壓器上。在這個分壓器兩端的內(nèi)部沒有與其它電路或公共端相連，而是直接由⑥、④腳引出，通常將其稱為懸浮式．這樣使得應(yīng)用電路的設(shè)計更加靈活和方便。

下面以一個分辨率為0.125V的10級線性電壓表為例，說明其工作原理。這個電壓表的最大量程為1.25v，將⑨、（11）腳相連，設(shè)定為點狀顯示，這樣比較省電。分壓器就用內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源，⑥、⑦腳相連，④腳接地．則分壓器每個1k電阻上的壓降為0.125V，因此最下面的一個比較器1同相輸入端的電位為0.125V，比較器2同相輸入端電位為0.25v．依此類推。最上面的一個比較器10基準(zhǔn)電壓設(shè)定為1.25v。當(dāng)⑤腳輸入電壓小于0.125v時，10個LED都不發(fā)光．當(dāng)輸入電壓大于0.125v但小于0.25v時．比較器1反相輸入端電位高于同相輸入端，則比較器1輸出低電位，使VD1發(fā)光；當(dāng)輸入電壓大于0.25v但小于0.375v時，則VD2發(fā)光；依此類推，當(dāng)輸入1.25V電壓時，VD10發(fā)光。以上是用10個LED作0-1.25v十級顯示，每級0.125v；若將⑥腳外接10v標(biāo)準(zhǔn)電壓源，④腳接地。可以作0-10v十級顯示的電壓表，若將⑥腳接10v，④腳接5v電壓．則可以作一個5-10v顯示的電壓表，每級0.5v。但使用時應(yīng)該注意⑥腳電壓至少比③腳電源電壓VCC低2V。

3．電路工作原理

本設(shè)計采用5v電源供電，前端是MQ-3型酒精氣體濃度傳感器。利用電阻分壓電路，將酒精濃度由電阻量轉(zhuǎn)化為電壓量，再通過驅(qū)動芯片LM3914按照電壓大小，驅(qū)動輸出相應(yīng)的發(fā)光管，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)定閾值時蜂鳴器被觸發(fā)，發(fā)出報警聲。調(diào)試時通過電位器RP調(diào)節(jié)測量的靈敏度。