基于单片机技术的酒精浓度检测

论文题目：基于单片机技术的酒精浓度检测学院：电子工程学院

年级：（黑体三号字）

专业：（黑体三号字）

姓名：（黑体三号字）

学号：（黑体三号字）

指导教师：（黑体三号字）

年月日

摘要

本文以AT89C51单片机为控制核心，配合ADC0832转换芯片，Arduino MQ-3酒精传感器，LED和蜂鸣器组成了酒精浓度传感系统。在硬件电路上完成了对AT89C51单片机的最小系统的搭建，其中包括电路的连接以及各个部位器件的选择，完成了对ADC0832的电路设计使其能够实现模拟数字的转换。实现了LCD1602液晶与单片机的通信电路，使LCD1602液晶能够作为本套系统的实时显示模块顺利显示实时数据值。在软件上使用了Altium designer设计电路原理图，Multisim 11实现模拟电路仿真，为电路制作提供了坚实的理论基础。在模拟放大部分使用了S9013三极管，顺利完成了使用数字信号控制模拟器件的功能。

关键词

AT89C51；ADC0832；Arduino MQ-3酒精传感器

Abstract

In this passage，we use AT89C51 MCU as the system controller core, combined with ADC0832 convert chip, Arduino MQ-3 alcohol sensor and LED , set up the platform to detect the dense of the alchol in an area.On the one hand, we accomplished the least system about 51 MCU and the design of ADC0832 convert circuit.. Through the hardware, we can read the value from ADC0832 and display the value on LCD1602, which is the real-time display module to the system.On the other hand, we use Altium designer to draw up the picture about the whole circuit, and use to finish the get the value about the devices by reMultisim 11.Baed on the theory, wecan use S9013 transistor to amplify the current to drive the LED and BUZZER, thus, we can use the digital signal to control the analog circuit

Key words

AT89C51；ADC0832；Arduino MQ-3 alcohol sensor

目录

摘要 ............................................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................................... II 第一章绪论 .. (3)

1.1传感器的发展 (3)

1.2 单片机及微处理器 (3)

1.3本论文研究的主要内容及意义 (3)

第二章系统设计 (5)

2.1 系统功能 (5)

2.2 器件选择 (5)

2.2.1 传感器探头 (5)

2.2.2显示模块 (6)

2.2.3报警部分 (7)

2.2.4 核心控制模块 (7)

第三章硬件设计 (11)

3.1 51单片机最小系统 (11)

3.2 AD转换电路 (12)

3.2.1 AD转换原理 (12)

3.2.2 电路连接 (13)

3.3 报警电路 (15)

3.3.1 LD驱动电路 (15)

3.3.2 蜂鸣器驱动电路 (16)

3.4 液晶显示电路 (17)

第四章软件设计 (19)

4.1 单片机C语言编程 (19)

4.2 KEIL开发环境 (20)

4.3 系统流程 (22)

结论 (24)

参考文献 (25)

附录一 (27)

附录二 (33)

致谢 (34)

第一章绪论

1.1传感器的发展

随着电子技术的日益进步，传感技术也在大跨步的前行。基于各式各样的传感元器件能够测定人们生活中几乎所有的物理量[1]。光纤传感器[2]，半导体传感器[3]，化学物质传感器等等[4]，已经成为人们感知世界[5]，感知自然，认识世界，认识自然所必须的设备。从简单的物理量来说[6]，光纤传感器所做的光极限测量能够检测到皮米甚至飞米数量级的微位移[7]，从较为复杂的物理量来看，半导体传感器能够测定稳定以及变化的磁场，这是人们能够进一步发展的标志[8]。无论是各种各样的传感元件，还是形态各异的传感器模型，都在不断挑战，不断做更新，根据人们的需要，传感器的世界会更加丰富多彩。

1.2 单片机及微处理器

随着电子技术的不断发展，人们生活中各式各样的自动化设备层出不穷，无论是大到太空飞船，载人航天，还是小到手机，MP3等等电子设备都在朝着自动化，方便化，简洁化的方向发展[9]。这一功劳无疑是单片机革命性的出现，是电子世界日益壮大与完善，从最早的1位布尔型单片机，到现在大型的32位ARM嵌入式系统，都是单片机在历史上留下的痕迹[10]。二十一世纪是数字化时代，几乎人们感知的世界都存在各种各样的数值，人们通过这些数值的大小来比较周围环境[11]，感知所要提取的信息[12]。数字信息化也是单片机发展所造就的产物[13]。现在的微处理器朝着小型化，高速化，多功能化不断进步，不断提高，不断发展，我们的生活也因为这些技术的进步而得到较大的改善[14]。51单片机作为一款经久不衰单片机内核，因其过硬的系统稳定性在航天，工业控制等重要场合扮演者重要的角色，又因其低廉的制作成本与简单的使用流程，是他在简单的仪器中占有一席之地[15]。所以未来无论嵌入式系统亦或单片机的发展如何，我们都要重视51单片的性能，充分发挥传统单片机的优势。

1.3本论文研究的主要内容及意义

随着我国的改革开放政策实施，信息化全球化的步伐加快，我国的科技经济实力也在日益壮大起来，人民的物质文化生活水平逐渐体高，汽车几乎成为了与多人的通用出勤工具[16]。说到驾车我们就不得不谨慎小心，因为这不单单关系到个人的安危，也可

能会对周围的人造成伤害[17]。其中最严重的问题就是酒后驾车，如何杜绝酒后驾车是当今社会面临的一个难题。

目前来说交警用的酒后驾车监测装置造价比较昂贵，大多是数千元甚至上万元，最主要的是操作复杂，很多平民百姓很难正常使用。这次我们开发一套操作简单，便于大多数人使用的酒精浓度报警系统，能够解决很多生活中的问题。最主要的就拿酒后驾车来说，这套系统的设计具有体积小巧[18]，供电简单，操作方便，集成度高等特点，也就是说这个小系统只需要3节5号电池就能安装在任意场所，比如说出租车内，酒店门口旁边，当系统处于待机监测时就能够检测到周围的酒精浓度值，如果超过阈值便发出强烈的声光报警，这样的话周围的人就能够知道那里酒精浓度比较高，不回去座酒精浓度高的司机开的车。

除了这点以外，这个系统能够检测到大气中的酒精浓度，在易燃易爆以及存放干燥物品的仓库内，我们需要实时对酒精浓度进行监控测量以保证周围的大气内部不会因充满酒精发生危险。这套系统的另一大特色就是集成度高[19]，如果但从传感探头的大小来说不超过5厘米见方，也就是说这个器件完全可以集成到其他传感报警门禁系统中，另一方面，其他的报警系统也可以直接与这个系统构成双保险开关甚至是带优先级智能保险开关来检测控制我们需要知道的物理量[20]。酒精浓度报警系统这么看来有着广泛的市场空间与发展前景。

全文共分为四章，主要内容如下：

第一章：介绍了传感器以及传感元器件的发展历史，发展现状，单片机嵌入式系统的特点、优点以及未来的发展趋势。

第二章：重点介绍系统的设计思想，整体功能框图，对实现各个功能模块的器件选型进行了详细的说明，深入分析了各个模块的作用。

第三章：主要介绍系统的硬件电路设计，包括核心电路的连接，各个模块驱动电路的设计原理。

第四章：介绍了单片机编程平台的搭建，如何进行单片机开发，如何使用C语言编写系统程序以及整体系统的流程图，软件结构设计思想。

第二章系统设计

2.1 系统功能

51单片机酒精浓度报警系统如图2-1所示。本套系统的作用是完成对酒精浓度的检测并将模拟的酒精浓度值做量化处理，设定阈值并完成报警提示功能。

核心控制

CPU 显示模块

传感器探头

报警系统

电源系统

图2-1 系统框图

首先，系统经电源模块供电使各个模块工作如图2-1，进入初始化状态。系统初始化之后，传感器探头开始以扫描方式检测周围酒精浓度并向核心控制CPU发出数据信号，CPU接到数据信号之后开始做算法处理，将此时的传感器数据量化，量化的数据需要与标准进行比对，换算成统一的酒精浓度标准。此时的数据经过逻辑判断，与用户设定的与之相比对，如果大于设定阈值就会将信号传送给报警模块。显示模块用于实时显示CPU所接受的数据，方便工作人员实时监测。

2.2 器件选择

2.2.1 传感器探头

传感器探头我们选用Arduino MQ-3酒精传感器。这个传感器机械强度高，便于各种地方安装，电气特性好，驱动起来简单，通信协议符合TTL电平标准，适于和各种

芯片进行直接通信，探测特性好，测量数据精准。另外，该传感器具有信号输出指示灯指示功能，方面直接从探头上确认工作状态。该传感器支持双路信号输出，模拟量与数字量可切换，对乙醇蒸汽具有很高的灵敏度和良好的选择性，具有长期的使用寿命和可靠的稳定性，快速的响应恢复特性；等特点

表2-1传感器参数特性

加热电压5±0.2V（AC·DC）

工作电流140mA

回路电压10V（最大DC 15V）

负载电阻5K（可调）

检测浓度范围10-1000ppm

清洁空灵敏度≤1.5V

气中电压≥3%

响应时间≤1S（预热3-5分钟）

2.2.2显示模块

显示模块部分我们选用LCD1602液晶显示屏作为系统的显示界面。这款液晶是一款通用型液晶显示器，能够显示两排各16个ASIC字符。这个液晶模块主要由HD4470显示控制芯片驱动，这个芯片内部集成了ASIC码字符集与控制指令集，便于CPU控制芯片操作液晶显示。

图2-2 LCD1602实物图

这款液晶具有显示亮度高，背光可调，操作简单，操作时序速率要求低等优点，因为驱动芯片HD4470为一款8位数据芯片，也就是说他能够很好地与8位单片机之间完成数据通信，并且相互之间电平兼容。这款液晶留给我们的同样是2.54mm的DIP封装接口，我们同样使用万用板进行电路焊接并用杜邦线级联就能是使系统正常工作。

2.2.3报警部分

系统的报警部分我们选用声光报警系统，这种双保险能够保证如果有一路报警失灵的话另一路正常维持系统运转。另外声光报警能够相互弥补之间的不足，无论是在各种场合都能够保证系统正常工作。声光报警模块的元器件我们采用蜂鸣器加上LED共同作用，从驱动源上来看，这两款器件都属于电流驱动型，电流驱动性器件相比于电压驱动型器件有很多优点，它能够不改变负载的阻抗，减小了电源端的带负载压力。

LED的内在特征决定了它是最理想的光源去代替传统的光源，它有着广泛的用途。体积小，基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，所以它非常的小，非常的轻。LED耗电非常低，一般来说LED的工作电压是2-3.6V。工作电流是0.02-0.03A。这就是说：它消耗的电不超过0.1W。在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。高亮度、低热量、环保LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。红光LED含有大量的As（砷），剧毒。坚固耐用LED是被完全的封装在环氧树脂里面，它比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，这些特点使得LED可以说是不易损坏的。可控性强，可以实现各种颜色的变化。

蜂鸣器结构简单，驱动方便，只要是通过蜂鸣器的电流达到额定值蜂鸣器就能发出声音，蜂鸣器发出声音的特性与流过蜂鸣器的电流特性相关，换句话说如果我们想要改变蜂鸣器的声音，使蜂鸣器有节奏性变化，甚至使用蜂鸣器奏出一段美妙的音乐都只需要改变电流，操作IO口信号来完成。

2.2.4 核心控制模块

AT89S51是和AT89C51都是一款具有高性能低功耗的CMOS8位,其内部由计数器/定时器、串行口、I/O、程序存储器、数据存储器、中央处理器等部分组成。封装方式分为三种，分别是PDIP、TQFP、PLCC，基于这三种封装形式基本上可以覆盖大部分

应用。同时内部还有2 个看门狗（WDT ）电路，内部时钟振荡器。所谓振荡电路简单的说就是指一个频率源，一般用在锁相环中。具体地说就是在外部没有信号的情况下振荡电路本身就可以将直流电能转化为交流电能的装置。通常有正反馈和负反馈两种型号，作用就是在电源稳定的情况下产生高频。时钟振荡电路和外部晶振电路配合使用就达到了为单片机提供时钟的功能。单片机内部组成如图 8051CPU

振荡器以及

定时电路程序存储器数据存储区计数器/定时

器

64K 总线拓

展控制可编程IO 口可编程串行

口

图2-3 单片机内部结构图

如图2-3所示为51单片机内部基本结构，清晰地反映了51单片机内部的丰富资源。我们这次系统设计是要实现对酒精浓度信号的采集，数字信号分析，以及控制1602液晶显示，主要使用单片机的可编程IO 口部件。本次设计选用的单片机具有两个功能，分别是控制功能和运算功能。中央处理器内部有运算器和控制器两个部分。运算器由算术逻辑运算部件ALU 、累加器、暂存器程序状态字寄存器PSW 、BCD 码运算调整电路组成。控制器由程序计数器PC 、指令寄存器、指令译码器、定时控制与条件转移逻辑电路等组成。

数据存储器：本次设计选择的单片机中的数据存储器拥有128bytes 的存储空间，这样大小的存储空间基本上可以满足一般的设计需求。但是不能保证所有满足所有的应用场所，所以数据存储器还可以进行扩展，单片机的扩展能力为可寻址64K ，用户可以根据自己的需求对空间进行的扩展。它的作用是可以作为处理问题的数据缓冲器。

程序存储器：程序的正常运行不仅和时钟电路有关，同时还需要将调试过的程序放到单片机的存储器中。传送程序需要的是串行口与外部机器相连接进行传送，而存储这些程序的就是单片机中的程序存储器。本次设计选用的单片机拥有4K 的存储空间，如果需要扩展的话，最大的扩展空间为64K 。从单片机的访问来说，程序存储器可以分为内部和外部。单片机通过控制引脚的高低电平区分访问程序存储器的内部和外部。在其

中还有5个部分具有特殊功能，因为当执行复位电路之后，单片机的程序执行必须从0000H 开始，这样就需要在0000H 单元存放一条用于跳转的指令。

串行口：上文已经提到，各种指令和程序要传送到单片机的个存储单元需要串行口与电脑连接，同时单片机内部程序要传送到外部也是通过串行口于外部进行连接。由于串行口的数量有限，51系列单片机的串口还具备扩展功能。本次设计选用的单片机拥有2个双全共串行口，采用异步通信方式。所谓的异步通信方式，就是单片机可以实现输入和输出同时进行，是一种比较先进的通信方式。其内部结构如图2-4

图2-4 串行口内部结构 I/O 口:本次设计选择的单片机提供4个并行8位I/O ，分别上P1口、P2口、P3口、P0口。

内部时钟电路：时钟电路可以分为内部和外部两种。构成内部振荡器是一个高增益反放大器，用于和外部晶振电路连接过程时钟电路。

定时器\计时器：这个部分有两个工作模式，分别是计数工作模式和定时工作模式。计数工作模式的作用是针对外部的脉冲计数，在引脚中有T0（14脚）和T1（15脚），他们是计数器的输入端，脉冲产生从正向负变化时，计数器就开始工作，计数器记1.定时器工作模式实在计数器工作模式的配合下使用，这是的计数器模块应用的是单片机内部脉冲，脉冲的产生是由时钟电路产生的，每经过一个时钟周期，定时器模块就工作计数

1。定时器\计时器内部结构如图2-5

发送SBUF 接受

SBUF 门

发送控制器 接受控制器

输出移位寄存器

串

行

控

制

寄

存

器 定时器T 1

图2-5定时器\计时器内部结构

上文提到单片机具有低功耗和高性能的特点，之所以这么说是因为单片机在单机状态下CPU 可暂停工作，同时计数器、串行口等内部系统课保持工作状态，这样就可以达到低功耗和高性能的特点

CPU

微处理器 TH1 TL1 TH0 TL0 TCON TMOD

T1

T0

第三章硬件设计

3.1 51单片机最小系统

核心控制系统主要是使用51单片机控制AD芯片对传感器数据进行采样量化处理，之后的数字信号用于控制液晶屏幕显示以及报警系统是否起作用，这里面的核心硬件部分就是51单片机最小系统如图3-1。

图3-1 单片机最小系统图

51单片机最小系统的原理图，这里面除了51单片机以外还包括几个重要的部件，其中有晶振以及复位电路。51单片机因为其内部有脉冲整形电路，所以只需要外接一个1-24MHz的无源晶振就能够产生程序运行的数字时钟信号，晶振两端需要外接两个22pF或者30pF的对地电容，首先保证信号能够无衰减的进入单单片机内部，其次也是与内部的电路构成震荡环构成稳点的脉冲时钟回路。51单片机的31引脚决定了程序读取的位置，当这个引脚被拉高时表示是从内部ROM区开始读取程序代码，如果未被拉

高则默认从外部的ROM区读取程序，有的时候51单片机程序硬件电路都没有问题，就是现象不对，可能是这个引脚的电平值未被拉高导致系统从外部ROM读取数据，而我们的系统没有外部拓展ROM，所以说系统不能正常运行。51单片机需要2个完整周期的高电平输入到RESET引脚进行复位，这个引脚通常处于被拉低状态。

3.2 AD转换电路

3.2.1 AD转换原理

在电子电路里有模拟量以及数字量之分，变化幅值随着时间化而连续变化的量我们称之为模拟量，相反的只有高低电平表示的数量值表示数值变化我们称之为数字量，数字量里面一般用0,1表示信号值。

图3-2 AD转换原理图

如图所示为AD采集数据的基本原理首先电压值经过V IN输入到电压比较器当中，

电压比较器记录此时的数据值为0或者1，代表此时的电压高或者低，不同的控制信号用来驱动后面的逻辑控制电路，逻辑控制电路在CP时钟的频率下开始按照移位寄存的方式存入数据，也就是此时的模拟信号量化值，这个量化值分成两路，一路作为外部信号输出，传送给后端的数字电路，另一路送给DA转换器，DA转换器将此时的数字量重新转换为模拟电平值与输入信号做比对，是真个AD转换系统的反馈量，如果输入量大于反馈量AD通道输出值为1，反之为逻辑0。

3.2.2 电路连接

市面上AD芯片比较多，我们出于对系统整体性能的考虑，选择ADC0832这款通用性TTL电平AD转换芯片。他是由美国AD公司生产的一种面向低端产品的AD芯片，这款新片成本低，转换速率适中，能够适应于大部分的模拟/数字器件。它主要是8 位分辨率、双通道A/D 转换，因其具有体积小，兼容性强的独特优点，所以倍受广大电子工程师认识的追捧，普及率很高，而且对于高校学生来说，理解认识AD转换的功能有着重要的意义。

ADC0832 具有以下特点：

1.分辨本领比较高支持256个数字等级；

2.拥有两路A/D 转换通道；

3.输入输出电平与TTL/CMOS 相兼容；

4.5V 电源供电时输入电压在0~5V 之间；

5.工作频率为250KHZ，转换时间为32μS；

6.一般功耗仅为15mW；

7.DIP（双列直插）、PICC 多种封装；

8.商用级芯片温宽为0℃ to +70℃，工业级芯片温宽为?40℃ to +85℃；

ADC0832有DIP和SOIC；两种封装，DIP封装的ADC0832引脚排列如下图所示：

图3-2 ADC0832的引脚封装图

芯片接口说明：

1.CS_ 片选使能，低电平芯片使能。

2.CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。

3.CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。

4.GND 芯片参考0 电位（地）。

5.DI 数据信号输入，选择通道控制。

6.DO 数据信号输出，转换数据输出。

7.CLK 芯片时钟输入。

8.Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。

对于51单片机来说，ADC0832支持TTL电平通信，所以我们需要做的就是了解0832的操作时序，这里面用于通信的有四根数据线，分别是CS、CLK、DO、DI，这里有一个值得说的技巧就是ADC0832的5、6引脚，也就是对应着通信过程中的DO、与DI端口是一组双向的数据端口，也就是说我们完全可以将这两根线变连到一起，然后接到单片机的IO口引脚上去，这样在软件编程的过程中及减少了不必要的操作时序语句，同样也能节省单片机的IO口资源，便于预留出来接口拓展其他的外部设备。CS 引脚一般为芯片的片选或者是数据所存引脚，当数据总线上有数据传输时，如果我们要再次是读取数据或者要在此时写入数据，就要把CS引脚拉低或者拉高，当下一个时钟沿过来时，逻辑门电路就会检测CS引脚上的控制电平是写入还是读取，同时锁存住数据总线的逻辑值，等待器件将数据值读走或者写入。

3.3 报警电路

3.3.1 LD驱动电路

需要注意的是，因为每一批激光器的出厂参数都稍有不同，在使用前须经过实际测试，同时这对于激光器驱动电路的设计也是至关重要的。测试时需要用到光功率计与恒流源，注意测试的时候需要将电流缓慢增加以保证激光器的安全，测试结果为开启电流10.5mA，工作电流为15.5mA此时的光功率为0.7mW。换言之，所需的驱动电路工作电流值应为15.5mA。

图3-3 Multisim驱动激光器仿真结果

驱动电路如图3-3所示，根据设计要求，要实现对激光器的载波调制，要求电路能产生峰峰值在0-5V左右的电压以及10mA左右的电流信号，图中红线为驱动信号，蓝线为驱动装置输出信号，其开关速度超过800MB/S。所以电路开关元件选择BFW16射频三极管。这款三极管的开关速度很高能适应通信系统的要求。值得注意的是，射频三极管在使用的时候要在集电极与基极之间并联LC网络，实现快速退饱和，才能进行高速信号处理，否则射频三极管不能正常工作。

电路的设计三极管在驱动装置中启开关作用，输入信号由51单片机产生，当信号幅值低于0.7V时，三极管处于关断状态，激光器两端没有电压，不能形成电流。当三极管输出大于0.7V的电压时，三极管开启，集电极到发射极导通，而且电流信号经放大输出，可以驱动激光器工作。这里，可以通过一个简单的计算来说明。设三极管开启电压为0.7V，激光管的压降为2V，FPGA引脚的输出电平是5V，则流过电阻R的电

流大小为

U= U out–0.7–2 (3-1)

I =U/R (3-2)

取R = 200Ω，则电流I = 0.6 mA，三极管放大系数β≈25，则发射极电流为15.5mA，这时激光管工作在线性区，Multisim仿真效果良好(见图3-3)。

3.3.2 蜂鸣器驱动电路

图3-4 蜂鸣器驱动电路

如图3-4所示，为蜂鸣器的驱动电路，这里我们要种地那介绍一下蜂鸣器的驱动方法，首先要明确一点就是蜂鸣器的电流型器件，也就是说蜂鸣器的工作状态只跟通过蜂鸣器的电流大小有关，所以我们不能把蜂鸣器直接接到单片机的IO口上面，而且对于51单片机来说，IO口的拉电流能力不足，难以驱动大功率尤其是大电流的器件，所以我们必须使用三极管将信号放大才能让三机关正常工作。当单片机的P1.0口输出为低电平时三极管的集电极反偏，发射极不偏，三极管工作在截止区，也就是说此时的发射极与集电极没有电流通过，所以蜂鸣器不发出生意，没有报警。当P1.0口输出为高电平时，由于1k电阻与三极管发射极压降以及内阻的作用，三极管基极电压介于5V到

1V之间，满足了发射极正偏，集电极反片的条件，三级光的集电极电流大约为基极电流的几十倍，此时蜂鸣器正常工作，发出报警信号。

3.4 液晶显示电路

图3-5 LCD1602液晶接口电路

如图3-5所示为1602液晶显示电路，1602液晶一共有11个TTL电平数据引脚可以直接与51单片机进行通信左右两对VCC与GND分别控制1602液晶的背光开启与关闭，显示开启与关闭，其中第3引脚的滑动变阻器用来调节显示字符的背光大小，如果阻值偏高可能导致液晶显示颜色比较淡，如果阻值偏小可能导致液晶的背光直接被黑色方块填充满导致我们无法分辨出字符的字块模型，一般选择在100欧姆左右为最佳。现在我们要着重讲解一下LCD1602的操作时序。

(完整版)酒精浓度测试仪设计详解.doc

酒精浓度测试仪设计报告

目录 酒精浓度测试仪设计报告 (1) 一、设计意义 (3) 二、硬件设计 (3) 1、设计框图 (3) 2、乙醇信号检测及调理电路 (4) 3、单片机电路 (7) 4、显示电路 (8) 5、供电及程序下载电路 (9) 三、Protel 硬件开发软件 (10) 1． Protel 软件组成 (10) 2． PCB 板设计 (11) 四、软件编程 (13) 1、软件流程图 (13) 2、主程序 (14) 五、下载与调试 (20) 1、 USB 转串口驱动安装 (20) 2、下载程序 (21) 参考文献 (22) 程序 (22)

一、设计意义 自《刑法修正案 ( 八) 》和修改后的《道路交通安全法》正式实施，“醉酒驾驶”正式入刑。不仅交警部门，而且很多车主都期盼能够有便携仪器方便地测量气体酒精浓度，为安全驾驶提供保障，有效减少重大交通事故的发生。 本研究设计的酒精浓度测试仪是一款实用性强、安全可靠的气体乙醇浓度检测工具，采用高精度 MQ-3乙醇气体传感器对空气中的乙醇浓度进行检测，利用宏晶公司高性能低成本单片机 STC89C52对检测信号进行 A/D 转换和处理，最后通过液晶屏显示输出。本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能，可以根据法律法规或用户需要设定修改醉酒阈值，并进行保存。 二、硬件设计 1、设计框图 本研究设计的酒精浓度测试仪框图如图1 所示。MQ-3 乙醇气体传感器输出信号经信号调理电路处理，输出随乙醇浓度变化的电压信号，该电压信号送入单片机系统，经 AD 转换，与设定的醉酒阈值进行比较，并显示或报警。

基于51单片机的酒精测试仪设计

第一章研究内容 TGS822对酒精浓度的变化，其阻值产生相应的变化，然后通过取样电阻分压的变化表现出来；人体血液酒精浓度的不同，其呼出的气体中酒精浓度也不同。通过TGS822对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到ADC0809，进行A/D转换后并将转换的数据送入单片机进行分析处理，并判断是否醉酒驾车，再通过液晶板显示出来。 DS18B20其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器，单片机对其控制读出温度数据，然后经过计算处理，将当前环境温度由液晶板输出。

第2章 总体设计 2.1 本课题的设计任务及要求 2.1.1 设计任务 设计并制作酒精测试仪，其组成如图2.1所示。TGS822对酒精浓度的变化，其阻值产生相应的变化，然后通过取样电阻分压的变化表现出来；人体血液酒精浓度的不同，其呼出的气体中酒精浓度也不同。通过TGS822对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到ADC0809，进行A/D 转换后并将转换的数据送入单片机进行分析处理，并判断是否醉酒驾车，再通过液晶板显示出来。 DS18B20其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器，单片机对其控制读出温度数据，然后经过计算处理，将当前环境温度由液晶板输出。 图2.1系统设计方框图 2.1.2 设计要求 （1）传感器TGS822的电压模拟输出范围为0-5V ； （2）模数转换芯片ADC0809采样电压范围为0-5V ，分辨率为8位，采样精度为5/256V ，达到256个量化级的数字电压，其工作频率为1MHz; （3）单片机AT89C52工作频率为6 MHz ； 传感 器 LCD 显示输出 单片机 数字输出 控制输出 模数转换 模拟输出

基于51单片机的酒精检测仪课程设计

1甲醇测试仪总体方案设计 1.1甲醇浓度检测仪设计要求分析 设计的甲醇浓度测试仪应具有如下特点： （1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LED显示以及键盘响应电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。 （2）系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。 （3）从便携式的角度出发，系统成功使用了数码管显示器以及小键盘。由单片机系统控制键盘和LED显示来实现人机交互操作，界面友好。 （4）软件设计简单易懂。 1.2甲醇浓度检测仪设计方案 设计时，考虑甲醇浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定，外部干扰小等。因此，可以直接把传感器输出电压值经过 A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。此外，还需接人LED显示，4*4键盘，报警电路等。 其总体框图如图2.1所示。 图1.1基本工作原理图 2硬件设计 2.1传感器的选择 本系统采用气敏传感器直接测量的是空气中的甲醇浓度。传感器只能采对甲醇气体敏感，对其他气体不敏感，故选用MQ3型气敏传感器,这是考虑到周围空气中的气体成分可能影响传感器测量的准确性。MQ3型气敏传感器由微型Al2O3，陶瓷管和测量电极、SnO2敏感层和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢的腔体

内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。MQ3型气敏传感器有很高的灵敏度、良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。传感器的标准回路有加热回路和信号输出回路两部分组成，它可以准确反映传感器表面电阻值的变化。传感器的表面电阻RS的变化，是通过与其串联的负载电阻RL上的有效电压信号VRL输出面获得的。负载电阻RL可调为0．5-200K。加热电压Uh为5v。上述这些参数使得传感器输出电压为0-5V。MQ3型气敏传感器的结构和外形、标准回路、传感器阻值变化率与酒精浓度、外界温度的关系图如图3-3所示。一般在测量前需将传感器预热5分钟，这个样子是为了使测量的精度达到最高，误差最小，需要找到合适的温度。 图2.1MQ3结构和外形 图2.2MQ3结构图

基于单片机的酒精浓度测试仪

攀枝花学院本科毕业设计（论文）ABSTRACT 摘要 由于经济的快速发展，人们的生活水平越来越高，私家车也越来越多，酒后驾车行为所造成事故也就越来越普遍，对社会的安定和经济发展也造成了很大的影响，酒精正在成为越来越凶残的“马路杀手”。为此，我国将酒驾列入了刑法范围内，那么就需要设计一个智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。 本课题设计的是一种以酒精浓度传感器、单片机和A/D转换器为主的，检测驾驶员呼出气体的酒精浓度的，而且还带有声光报警功能的酒精浓度检测仪。这种检测仪不仅可以检测出空气环境中酒精浓度值，还可以由不同的环境来设定不同的阈值，当空气中酒精浓度超过设定的阈值时进行声光报警。我的这个毕业设计分主要为两部分：硬件设计部分和软件设计部分。硬件设计部分是利用MQ3气敏传感器先测量空气中的酒精浓度，然后转换为电压信号，再通过A/D转换器转换成数字信号后再传给单片机系统，最后由单片机系统和相应外围电路进行信号处理，并由LCD显示酒精浓度值并且对超过的阈值进行报警。软件设计部分的程序采用的是模块化设计思想，各个子程序的功能相对独立，便于调试和修改。电路可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LCD显示电路，按键电路。各部分电路的设计及原理图将会在硬件电路设计部分作出详细的介绍。 关键词酒精浓度传感器（MQ3），A/D转换器，软件设计，硬件设计 ABSTRACT Due to the rapid development of economy, people's standard of living is higher and higher, more and more private cars, the accident caused by drunken driving behavior are increasingly common, social stability and economic development also caused great influence, alcohol is becoming increasingly violent "road killer".To this end, China will drunk driving into the scope of criminal law, you will need to design a intelligent instrument can detect driver's alcohol content in the body. This topic design is A kind of to alcohol concentration sensor and single chip microcomputer A/D converter, A driver exhaled gas alcohol concentration, alcohol concentration monitor with sound and light alarm is and air. it can detect the alcohol density in the air environment, also can according to the different environment set

基于某AT89C51单片机酒精浓度检测仪

邮电大学 毕业设计（论文） 基于AT89C51单片机酒精浓度检测器 学院（系）： 专业班级： 学生： 指导教师：

学位论文原创性声明 本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 年月日 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于1、囗，在年解密后适用本授权书 2、不囗。 （请在以上相应方框打“√”） 作者签名：年月日 导师签名：年月日

邮电大学 本科生毕业设计（论文）任务书 学生专业班级 指导教师工作单位 设计（论文）题目：基于AT89C51单片机酒精浓度检测器 设计（论文）主要容： 本课题的主要功能是设计一个采用AT89C51单片机的酒精浓度探测仪，酒精传感器采用MQ-3型，传感器的作用是将酒精气体浓度信号转化为可以让ADC采集的电信号，同时让电信号驱动LED，LED亮度代表酒精浓度，ADC采集的数据传输给51单片机，并由51单片机控制，采用液晶显示器LCD1602显示酒精的浓度。 要求完成的主要任务： 1、查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于3篇，并完成开题报告。 2、掌握51系列单片机原理及编程技术，熟悉ADC0809的工作原理及特性；LCD1602显示技术。 3、用altium designer绘制其原理图，由于资金有限，没有打印出PCB板，用面包板焊接实物。 4、完成不少于5000字的英文文献翻译。 5、完成不少于14000字的毕业论文。 必读参考资料： [1] 何立民．MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M]．：航天航空大学版社，2009． [2] 吴建平．传感原理及器应用第二版[M]．科学技术，2011． 指导教师签名系主任签名 院长签名（章）

基于单片机酒精浓度测试仪设计毕业设计

毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：

实验三——基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪

实验三——基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪 一．设计要求 （1）测试浓度：安全浓度≤0.25mg/L，0.4mg/L＜酒驾浓度＞0.25mg/L，醉驾浓度≥ 0.4mg/L （2）显示方式：LCD显示 （3）供电电压：3VDC （4）控制方式：单片机控制 二．电路设计方框图： 三．电路设计图

四．程序流程图 五．电路设计原理 1.各单元电路原理 （1）模数转换电路 模数转换电路的作用是将传感器电路输出的模拟量信号转换为适合单片机处理的数字信号，并输入给单片机。本课题采用的是ADC0809 A／D转换芯片。ADC0809是8路8位逐次比较式A/D转换器，它能分时地对8路模拟量信号进行A／D转换，结果为8位2进制数据。其由+5V电源供电，片内有带锁存功能的8路选1的模拟开关，由A，B，C的编码来决定选择通道。0809完成一次转换需要1001xS左右。输出具有TTI三态锁存缓冲器，可以直接连到MCS一5l单片机数据总线上。ADC0809可对0-5V的模拟信号进行转换。 （2）键盘电路 8279对键盘部分提供一种扫描工作方式，能对64个按键键盘阵列不断扫描，自动消抖，自动识别出闭合的键并得到键号，能对双键或N键同时按下进行处理。显示部分为显示器提供了按扫描方式工作的显示接口，可以显示多达16位的字符或数字。传感器输出的信号经ADC0809和单片机采集、处理后输出的信号为BCD码形式，它经过8279及显示电路处理后送入LCD显示。 （3）显示电路 LJDl28X64液晶显示模块是128X64点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字(16X16点阵)、128个字符(8X16点阵)及64X256点阵显示RAM(GDRAM)。可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8一位并行及串行两种连接方式。 （4）声光报警电路 报警电路分为蜂鸣器报警电路和LED发光报警电路组成。当输入端P1．0为低电平时，

基于51单片机酒精浓度检测仪的设计毕业论文_设计说明书

word格式文档 酒精浓度检测仪的设计 目录 一、前言 (4) 二、酒精测试仪总体方案设计 (4) 2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析 (4) 2.2 酒精浓度检测仪设计方案 (4) 三、硬件设计 ....................................................... ..5 3.1 传感器的选择 ............................................... .. 5 3.2 A/D转换电路 (6) 3.3 89C51单片机系统 (9) 3.4 LED显示电路 (12) 3.5 键盘电路 (13) 3.6 报警电路 (13) 四、软件设计 (14) 4.1 主程序框图 (14) 4.2 数据采集子程序程序框图 (15) 4.3 报警子程序程序框图 (15) 五、课程设计系的心得体会 (17) 六、参考文献 (17) 附图整体电路图 (18)

酒精浓度检测仪的设计 一、前言 近年来，我国越来越多的人有了自己的私家车，而酒后驾车造成的交通事故也频繁发生。为此，我国将酒驾列入刑法范围内，所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主，检测驾驶员呼出气体的酒精浓度，并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。其可检测出空气环境中酒精浓度值，并可根据不同的环境设定不同的阈值，对超过的阈值进行声光报警来提示危害。 本课题分为两部分：硬件设计部分和软件设计部分。硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度，并转换为电压信号，经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统，由单片机及其相应外围电路进行信号的处理，显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。程序采用模块化设计思想，各个子程序的功能相对独立，便于调试和修改。而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路，按键电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。 二、酒精测试仪总体方案设计 2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析 设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点： （1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LED显示以及键盘响应电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。 （2）系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。 （3）从便携式的角度出发，系统成功使用了数码管显示器以及小键盘。由单片机系统控制键盘和LED显示来实现人机交互操作，界面友好。 （4）软件设计简单易懂。 2.2 酒精浓度检测仪设计方案 设计时，考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定，外部干扰小等。因此，可以直接把传感器输出电压值经过A/D转

基于单片机的酒精浓度检测系统

摘要 随着经济的快速发展，私家车数量增长迅速，但酒后驾驶、醉酒驾驶导致的交通事故比例在不断增加，给人民的生命财产造成巨大的损失。为了预防和减少交通事故的发生，设计了一种基于单片机的酒精浓度检测系统，本设计采用MQ-3气敏传感器采集气体相关数据，经过酒精浓度传感器模块进行调制和数据转化处理，最后将数据传送给单片机进行A/D转换和执行相应的功能。具有液晶实时显示气体中酒精浓度，通过按键进行阀值设定，超过设定的阀值会发光报警等功能。 关键词：单片机；酒精浓度检测系统；气敏传感器

Abstract With the rapid economic development, the number of priva te cars is growing rapidly, but the proportion of traffic accidents of drunk driving, drunk driving cause is increasin g, causing huge losses to the lives and property of the p eople. In order to prevent and reduce the occurrence of tr affic accidents, designed a kind of alcohol concentration de tection system based on single chip, using the relevant dat a of MQ-3 gas sensors collect gas in this design, modulati on and data conversion treatment after alcohol concentration sensor module, the data is transmitted to the MCU A/D co nversion and executes the corresponding function. A liquid c rystal display the alcohol concentration in air, for thresho ld set by the key, more than the set threshold value will be luminous alarm function. Keywords: single chip microcomputer; alcohol concentration det ection system; gas sensor

基于单片机的酒精浓度测试仪设计毕业设计

基于单片机的酒精浓度测试仪设计毕业设计 目录 第1章绪论 (1) 1.1酒精测试仪现状和发展趋势 (1) 1.2酒精浓度检测仪设计的意义 (1) 1.3 研究内容 (2) 1.4系统总体思路 (2) 第2章系统总体方案设计 (3) 2.1总体设计 (3) 2.2控制模块方案论证 (3) 2.3显示模块方案论证 (4) 第3章硬件电路设计 (5) 3.1单片机电路设计 (5) 3.1.1 单片机介绍 (5) 3.1.2 STC89C52的功能特性 (6) 3.1.3 STC89C52的原理说明 (6) 3.2MQ3气体传感器 (7) 3.2.1 MQ-3主要技术指标 (8) 3.2.2 MQ-3结构、外形、测试电路 (8) 3.2.3 MQ-3传感器调理电路 (10) 3.3电源电路 (11) 3.4ADC0809 (11) 3.5LCD液晶显示模块 (12) 3.5.1 LCD1602显示模块技术参数 (12) 3.5.2 LCD602显示模块功能 (13) 3.6发光二极管显示报警电路 (15) 3.7阈值存储电路 (15)

3.8系统硬件设计原理图分析 (16) 第4章软件系统的设计与实现 (18) 4.1主程序设计 (18) 4.2分部分软件设计 (19) 4.2.1 ADC程序流程图 (19) 4.2.2 LCD程序流程图 (20) 第5章系统的调试及实验结果 (21) 5.1 调试步骤 (21) 5.1.1 按键修改酒精阈值程序 (21) 5.1.2 模数转换测试 (21) 5.1.3 液晶显示程序设计 (22) 5.1.4 声光报警测试 (25) 5.1.5 整体功能调试程序 (25) 5.2实验结果 (25) 结论 (27) 致谢 (28) 参考文献 (29) 附录A 译文 (30) STC89C51RC/ RD+系列MCU (30) 附录B 外文原文 (38) STC89C51RC/RD+ SERIES MCU (38) 附录C (50) 附录a：全局变量头文件和延时模块 (50) 附录b：AD转化模块 (52) 附录c：24c08存储模块 (52) 附录d：LCD显示模块 (57) 附录e：主函数 (63)

酒精浓度检测仪的设计开题报告

学 生 毕 业 设 计 课题名称 酒驾酒精浓度检测仪的设计 姓 名 费海波 学 号 101220223 学 院 通信与电子工程学院 专 业 电子信息工程 指导教师 杨冰 讲师 2014年06月10日 ※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※ ※ ※※※※※※※※※ 2014届学生 毕 业 设 计 材 料

毕 业 设 计 任 务 书 课题名称 酒驾酒精浓度检测仪的设计 姓 名 费海波 学 号 101220223 学 院 通信与电子工程学院 专 业 电子信息工程 指导教师 杨冰 讲师 2014年03月05日 ※※※※※※※※ ※ ※※ ※※ ※※ ※ ※※※※※※※ ※ 2014届学生 毕 业 设 计 材 料 （一）

一、设计的教学目的 1、提高学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力； 2、培养学生知识应用能力、动手能力、创新能力、文字表达能力等，为今后的学习和工作打下良好的基础； 3、培养学生认真负责的工作态度； 4、熟悉ATmega8单片机C语言编写方法，能熟练操作A VR Studio 4和Altium Designer10.0等软件。 二、设计的主要内容 1、以单片机ATmega8为核心，结合蜂鸣器报警模块、液晶显示模块和酒精传感器模块等硬件来实现酒精浓度检测仪的设计； 2、画出酒驾酒精浓度检测仪的原理图并编写程序； 3、初步调试原理图和程序达到要求后生成PCB图； 4、做出PCB板，焊接元器件； 5、对酒驾酒精浓度检测仪进行调试。 三、设计的基本要求 1、酒驾酒精浓度检测仪具有酒精浓度检测能力，可以大概判断出酒精浓度，具有超出提示等功能； 2、设计结构合理，层次分明，数据准确； 3、设计文档格式符合本科毕业设计的要求； 4、设计文档字数不少于6000。 四、进度安排

基于单片机的防酒驾系统

基于单片机的防酒驾系统 Anti-Alcohol Drunk Drive System Based on SCM 学生姓名： 所在学院： 所在专业： 指导教师： 职称： 所在单位： 论文提交日期： 论文答辩日期： 学位授予单位：

目录 摘要...................................................................... I Abstract................................................................. II 第1章绪论. (1) 1.1 论文研究背景 (1) 1.2 国内外研究现状 (2) 1.2.1 国内酒精检测现状 (2) 1.2.2 国外酒精检测现状 (4) 1.3 本文研究内容 (4) 第2章硬件系统设计 (6) 2.1 系统功能设计 (6) 2.2 硬件系统概述 (6) 2.3 气体传感器 (7) 2.4 单片机控制系统 (9) 2.5 继电器模块 (10) 2.6 电源模块 (10) 2.7 硬件电路原理图 (11) 3.7.1 开发环境介绍 (11) 3.7.2 硬件原理图设计 (11) 第3章软件程序 (12) 第4章电路仿真 (14) 结论 (17) 参考文献................................................. 错误！未定义书签。攻读学士学位期间发表的论文和取得的科研成果............... 错误！未定义书签。致谢..................................................... 错误！未定义书签。

基于51单片机的酒精测试仪设计

基于51单片机的酒精测试仪设计

第一章研究内容 TGS822对酒精浓度的变化，其阻值产生相应的变化，然后通过取样电阻分压的变化表现出来；人体血液酒精浓度的不同，其呼出的气体中酒精浓度也不同。通过TGS822对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到ADC0809，进行A/D转换后并将转换的数据送入单片机进行分析处理，并判断是否醉酒驾车，再通过液晶板显示出来。 DS18B20其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器，单片机对其控制读出温度数据，然后经过计算处理，将当前环境温度由液晶板输出。

第2章 总体设计 2.1 本课题的设计任务及要求 2.1.1 设计任务 设计并制作酒精测试仪，其组成如图2.1所示。TGS822对酒精浓度的变化，其阻值产生相应的变化，然后通过取样电阻分压的变化表现出来；人体血液酒精浓度的不同，其呼出的气体中酒精浓度也不同。通过TGS822对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到ADC0809，进行A/D 转换后并将转换的数据送入单片机进行分析处理，并判断是否醉酒驾车，再通过液晶板显示出来。 DS18B20其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器，单片机对其控制读出温度数据，然后经过计算处理，将当前环境温度由液晶板输出。 图2.1系统设计方框图 2.1.2 设计要求 （1）传感器TGS822的电压模拟输出范围为0-5V ； （2）模数转换芯片ADC0809采样电压范围为0-5V ，分辨率为8位，采样精度为5/256V ，达到256个量化级的数字电压，其工作频率为1MHz; （3）单片机AT89C52工作频率为6 MHz ； 传感器 LCD 显示输出 单片机 数字输出 控制输出 模数转 模拟输出

基于单片机的酒精浓度测试仪

摘要 由于经济的快速发展，人们的生活水平越来越高，私家车也越来越多，酒后驾车行为所造成事故也就越来越普遍，对社会的安定和经济发展也造成了很大的影响，酒精正在成为越来越凶残的“马路杀手”。为此，我国将酒驾列入了刑法范围内，那么就需要设计一个智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。 本课题设计的是一种以酒精浓度传感器、单片机和A/D转换器为主的，检测驾驶员呼出气体的酒精浓度的，而且还带有声光报警功能的酒精浓度检测仪。这种检测仪不仅可以检测出空气环境中酒精浓度值，还可以由不同的环境来设定不同的阈值，当空气中酒精浓度超过设定的阈值时进行声光报警。我的这个毕业设计分主要为两部分：硬件设计部分和软件设计部分。硬件设计部分是利用MQ3气敏传感器先测量空气中的酒精浓度，然后转换为电压信号，再通过A/D转换器转换成数字信号后再传给单片机系统，最后由单片机系统和相应外围电路进行信号处理，并由LCD显示酒精浓度值并且对超过的阈值进行报警。软件设计部分的程序采用的是模块化设计思想，各个子程序的功能相对独立，便于调试和修改。电路可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LCD显示电路，按键电路。各部分电路的设计及原理图将会在硬件电路设计部分作出详细的介绍。 关键词酒精浓

度传感器（MQ3），A/D转换器，软件设计，硬件设计

ABSTRACT Due to the rapid development of economy, people's standard of living is higher and higher, more and more private cars, the accident caused by drunken driving behavior are increasingly common, social stability and economic development also caused great influence, alcohol is becoming increasingly violent "road killer".To this end, China will drunk driving into the scope of criminal law, you will need to design a intelligent instrument can detect driver's alcohol content in the body. This topic design is A kind of to alcohol concentration sensor and single chip microcomputer A/D converter, A driver exhaled gas alcohol concentration, alcohol concentration monitor with sound and light alarm is and air. it can detect the alcohol density in the air environment, also can according to the different environment set different threshold, the threshold value of more than audible and visual alarm.This topic is divided into two parts: hardware design and software design part. the hardware part is using MQ3 gas sensors measure the alcohol concentration in the air, and converted into voltage signal, after A/D converter converted into A digital signal to the -chip microcomputer and its corresponding peripheral circuit for signal processing, display the alcohol density and ultra audible and visible alarm threshold. program adopts modular design thought, function of each subroutine is relatively independent, easy to debug and modify. The hardware circuit can be divided into the singlechip processor system circuit, A/D conversion circuit, sound and light alarm circuit, LED display circuit, key circuit. The principle diagram of the circuit design of each part and will be in the hardware circuit design part make a detailed introduction. Keywords Alcohol concentration sensor (MQ3)，A / D converter，Software design，Hardware design

基于单片机酒精浓度测试仪

基于单片机酒精浓度测试仪 硬件设计 一、选用ADC0832模数转换器 ADC0832模数转换器具有8位分辨率、双通道A/D转换、输入输出电平与TTL/CMOS相兼容、5V电源供电时输入电压在0～5V之间、工作频率为250KHZ 、转换时间为32 微秒、一般功耗仅为15MW等优点，适合本系统的应用，所以我们采用ADC0832为模数转换器件。 ADC0832 具有以下特点： ? 8位分辨率； ?双通道A/D转换； ?输入输出电平与TTL/CMOS相兼容； ? 5V电源供电时输入电压在0~5V之间； ?工作频率为250KHZ，转换时间为32μS； ?一般功耗仅为15mW； ? 8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装； ?商用级芯片温宽为0度 to +70度，工业级芯片温宽为?40度 to +85度；芯片接口说明： ? CS_ 片选使能，低电平芯片使能。 ? CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。 ? CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。 ? GND 芯片参考0 电位（地）。 ? DI 数据信号输入，选择通道控制。 ? DO 数据信号输出，转换数据输出。 ? CLK 芯片时钟输入。 ? Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。 正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第1 个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输

酒精测试仪参考论文

论文（设计） 基于单片机的酒精浓度检测仪设计 所在学院 专业名称 年级 学生姓名、学号 完成日期

摘要 摘要 近年来，随着我国经济发展，越来越多的私家车进入了人们的视野，而酒后驾车造成的交通事故也屡屡攀升。本文研究了一种用于公共场所具有检测及超限报警功能的酒精浓度检测仪设计。设计方案基于STC89C52 单片机和MQ3酒精浓度传感器，系统先将传感器输出的信号通过A/D转换电路处理后，再经单片机进行数据处理，最后由LCD显示酒精浓度值，从而告知驾驶人在合理安全的情况下才能驾车行驶。 经过大量实验，基于单片的酒精浓度测试仪比传统的机械检测仪或酒精计灵敏，扩展简单，准确方便，可靠性好，检测精度高，控制功能强大，对超出阀值进行声光报警，直观准确。所以基于单片机的酒精浓度监测仪的研究对社会公共安全的提高具有很大促进作用。 关键词：酒精浓度传感器，单片机，数模转换，硬件设计，报警 I

ABSTRACT ABSTRACT In recent years, along with our country economy development, more and more private cars have come into the vision. While drunk driving traffic accidents caused by the repeated.This paper used for public inspection and overrun with the functions of alcohol concentration intelligent tester. Design scheme based on STC89C52 and MQ3 alcohol concentration sensor, the system will be the first sensor output signal through the A/D converter circuit after treatment, then the MCU data processing, and finally by LCD display alcohol leel. Thus told people in the safety of reasonable driving can drive. Refined over a large number of experiments, using the alcohol concentration test instrument than traditional mechanical detector or alcohol gauge, extended simple, accurate and convenient, good reliability, high precision, strong control function, to go beyond threshold alarm, intuitive and accurate.So based on SCM alcohol concentration monitor research for social public security increase of great value. Keywords: Alcohol, concentration sensor, microcontroller analog-to-digital conversion , hardware design, alarm II

酒精浓度检测仪设计(中北大学)

测控电路课程设计 专业：测控电路与仪器 班级：12050342 姓名：李天照 学号：1205034219

目录 一、前言 (4) 二、酒精测试仪总体方案设计 (4) 2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析 (4) 2.2 酒精浓度检测仪设计方案 (4) 三、硬件设计 ....................................................... ..5 3.1 传感器的选择 ............................................... .. 5 3.2 A/D转换电路 (6) 3.3 89C51单片机系统 (9) 3.4 LED显示电路 (12) 3.5 报警电路 (13) 四、软件设计 (14) 4.1 主程序框图 (14) 4.2 数据采集子程序程序框图 (15) 4.3 报警子程序程序框图 (15) 五、课程设计系的心得体会 (17) 六、参考文献 (17) 附图整体电路图 (18) 酒精浓度检测仪的设计

一、前言 近年来，我国越来越多的人有了自己的私家车，而酒后驾车造成的交通事故也频繁发生。为此，我国将酒驾列入刑法范围内，所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主，检测驾驶员呼出气体的酒精浓度，并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。其可检测出空气环境中酒精浓度值，并可根据不同的环境设定不同的阈值，对超过的阈值进行声光报警来提示危害。 本课题分为两部分：硬件设计部分和软件设计部分。硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度，并转换为电压信号，经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统，由单片机及其相应外围电路进行信号的处理，显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。程序采用模块化设计思想，各个子程序的功能相对独立，便于调试和修改。而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路，，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。 二、酒精测试仪总体方案设计 2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析 设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点： （1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LED显示电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。 （2）系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。 （3）从便携式的角度出发，系统成功使用了数码管显示器。由单片机系统控制LED 显示来实现人机交互操作，界面友好。 （4）软件设计简单易懂。 2.2 酒精浓度检测仪设计方案 设计时，考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定，外部干扰小等。因此，可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。此外，还需接人LED显示，报警电路等。 其总体框图如图2-1所示。 图2-1 基本工作原理图 三、硬件设计