秦 岭

（西安铁路局 西安电务器材厂 科研所，西安 710054）

引 言

酒后驾车是导致交通事故的一个重要原因，给人们的生活和生命安全带来巨大的危害。为了防止机动车辆驾驶人员酒后驾车，现场实时对人体呼气中酒精含量的检查已日益受到重视。本系统针对现有酒精传感器恢复时间较长的问题，通过计算斜率成功地实现了快速酒精浓度检测，缩短了检测间隔时间，大大提升了酒精检测的效率。

1 酒精浓度探测仪的整体结构

酒精浓度探测仪由单片机、酒精传感器、信号调理电路、语音报警模块、TFTLCD显示模块、通信模块、功放模块等部分组成，结构框图如图1所示。由于语音报警模块和TFTLCD显示模块对于单片机的处理速度和处理数据量要求高，再加上酒精检测反应速度较快，实时性较高，因此采用了ST公司的STM32系列的单片机作为主控端。ME3－C2H5OH电化学式气敏元件具有功耗低、精度高、灵敏度高、线性范围宽、抗干扰能力强、重复性优异和稳定性高等优点。

2 硬件设计

2.1 单片机及其外围接口的设计

单片机采用低功耗高速工业级芯片STM32F103VET6。STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex－M3内核，STM32F103为“增强型”系列，时钟频率达到72 MHz，具有512KB ROM、64KB RAM，普通I／O口为80个，具有8个定时／计数器，3个SPI、2个I2C总线、3个UART、1个USB、1个CAN总线等通信端口。具有2个I2S音频口、1μs的双12位 ADC、4Mbps的 UART、18 Mbps的SPI、18MHz的I／O翻转速度，内部集成优异的安全时钟模式、带唤醒功能的低功耗模式、内部RC振荡器、内嵌复位电路等，完全满足本酒精浓度探测仪的设计需求。……