在本系统中，RA0~RA3用于七段码显示，RB6 控制水闸开关，RB7控制电加热管，RC3~RC5用于按键设计和读取水量，RC0~RC2用于跟DS1820通信进行水温测量，RB0~RB1对七段码进行扫描，RB2~RB5 LED指示灯显示，RC6漏电检测，RC7控制扬声器用于报警和指示。
键盘与水量测量电路由于在本系统中，只要求显示四个档位的水量值，因此水量传感器采用的是开关式传感器，当水量达到某一档时会拉低该档电平，接口电路与按键按下类似。因此在电路设计中，将水量档位信号与按键通过一片74HC148优先编码器连接到单片机的I/O 口上。按键的优先权高于水量信号，水量高档位信号优先权高于低档位信号，以保证能优先响应按键。
示电路温度采用二位七段码显示，显示范围0℃～99℃。水量采用一位七段显示，显示1、2、3、4，四档水位。对温度和水量进行循环扫描显示。四个LED 用于当前按键功能设定。
水温和水量控制电路 单片机通过光电耦合对继电器进行控制，用来切断或接通加热管电源，关闭或打开水阀，从而达到对水温和水量的控制。
漏电检测及报警电路由于热水器工作在潮湿的场合，因此需具备漏电检测与报警功能。漏电检测由漏电检测线圈的输出经整形后输入到RC6 口，电路原理图如图3（a）所示。当漏电流超过一定阈值时，比较器输出低电平，否则保持高电平，再通过一单稳态触发器电路产生如图3（b）所示波形，低电平保持时间t可由单稳态触发器进行调整设定。在本系统中t 为10ms，由于PIC16C57 没有中断功能，因此程序中必须每隔一定时间（小于10ms）对RC6 口进行查询，以检测是否漏电，一旦检测到RC6 变低，经过确认后切断加热管电流，同时进行报警。报警电路还在传感器出现故障、超温时报警提示。 PIC16C57 本身具有看门狗定时器，当系统出现异常时，能自动进行掉电保护和系统复位。
水温测量电路测温元件采用DALLAS的单线数字温度传感器DS1820。DS1820提供九位温度读数，测量范围-55℃~125℃，采用独特1- WIRE 总线协议，只需一根口线即实现与MCU 的双向通讯，具有连接简单，高精度，高可靠性等特点。在工作时，通过总线向其提供电源，单片机发出指令码读取温度值。
该系统可放置在汽车仪表盘位置，当司机发动汽车时，探测控制仪启动，此时发动机处于被锁状态，汽车无法启动。酒精传感器加热后，探测控制仪对酒精传感器探测的气体信号进行检测。由于酒精含量与酒精传感器检测后产生的电压信号成特定的比例关系，因而可根据电压信号进行酒精含量的判断。
酒精检测电路设计
酒精检测电路由高精度酒精传感器、信号调理放大电路、滤波电路和单片机内置12位ADC等组成，如图所示。主要功能是检测酒精含量，判断其是否超标。
图2 系统主控电路示意图
酒精传感器采用旁热型半导体式酒精气敏元件MQ3，它对乙醇蒸汽具有很高的灵敏度和良好的选择性，快速的响应恢复，长期的寿命和可靠的稳定性，探测范围为10～1000ppm，尤其适用于酒后驾驶人员的检测。
信号调理放大电路前级采用美信公司生产的高精密运放MAX4238来实现，它具有1pA的偏置电流，2μV的偏置电压，超低温漂，良好的性能。后级放大采用常用的OP07C运算放大来实现，滤波芯片采用美信公司生产的开关电容型引脚可编程集成滤波器MAX266来实现，具有比普通RC滤波电路更优异的性能。A/D转换采用MSP430FG4619IPZ自带的12位、最大速率为200KSPS的ADC，它的电压基准可以选择为内部基准或者外部基准，节省了外部ADC芯片，大大简化了硬件的设计，同时可以满足精度的要求，因此非常适合于本系统的设计。
图3 酒精检测电路图
指示灯和液晶显示电路
指示灯电路有红绿黄三个指示灯，红灯是电源指示灯，工作时亮；绿灯是检测提示灯，因为酒精探头需要一定时间加热，才能达到理想的灵敏度，加热时间到，绿灯亮，表示可以进行浓度探测；黄灯为报警指示灯，黄灯不亮，表示可以行车；当黄灯亮时，表示酒精浓度超标，不可以驾驶，同时黄灯闪烁的频率越高，酒精浓度越高。
图4 键盘显示和指示灯电路图
液晶显示电路用来显示测定得到的酒精的浓度。液晶显示电路采用 LCM128645ZK，这是一款低功耗的点阵图形式LCD，可以工作在 3.3V供电的情况下，显示格式为128（列）&TImes;64（行），具有多功能指令，内部带有中文字库，既可以工作于串行方式又可以工作于并行方式，很容易与 16位的单片机相连。本系统中与单片机的连接采用并行工作模式，如图4所示。
技术编辑点评：系统采用超高灵敏度酒精传感器，超低功耗单片机系统，自动探测酒精浓度的方法，可以防止驾驶人员逃避检测，以判断驾驶员是否是酒后开车。传感器检测到的信号经过放大和滤波之后，通过单片机内置的12位ADC转换为数字信号，由单片机对此信号进行处理判断，LCD显示屏幕显示当前酒精浓度。
