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基于51单片机的酒精浓度测试系统
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基于单片机酒精浓度测试毕业论文
导读：题目：基于单片机酒精浓度，测试仪，酒精正在成为越来越凶残的“马路杀手”，要查处就涉及到检测人体内的酒精含量和使用设备来进行检测的问题，本文研究设计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智能测试仪，其设计方案基于89C51单片机，MQ3酒精浓度传感器，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示酒精浓度值，系统对于采样地点超出规定的酒精浓度时二极管报警电路提醒监测人员，操作人员对于具体报题
基于单片机酒精浓度
2000年以来，随着中国经济的高速发展，人民生活水平的迅速提高，中国逐渐步入“汽车社会”，酒后驾车行为所造成事故越来越多，对社会的影响也越来越大，酒精正在成为越来越凶残的“马路杀手”。据有关资料统计，全世界每年因车祸丧生的人数就超过60万人，留下永久性伤残者在400万以上，一般受伤者则不计其数。在许多国家，车祸已成为第一位意外死亡原因。 此外，因为交通事故造成的经济损失也相当惊人。据事故调查统计，大约50%―60%的车祸与饮酒有关。中国公安部门在2009年8月，在全国各地加强查处酒后驾驶的力度，以减少由酒后驾驶造成的恶性交通事故。要查处就涉及到检测人体内的酒精含量和使用设备来进行检测的问题。
本文研究设计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智能测试仪。其设计方案基于89C51单片机，MQ3酒精浓度传感器。系统将传感器输出的4~20mA的标准信号通过以AD0832为核心的A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示酒精浓度值。文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。系统对于采样地点超出规定的酒精浓度时二极管报警电路提醒监测人员。同时，操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。
关键词：酒精浓度传感器（MQ3）；MCU；A/D转换器；软件设计；硬件设计 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸
Since 2000, with China's rapid economic development and the rapid increase people's living standard, China has gradually stepped into \by more and more impact on society is also growing, Alcohol is becoming more and more brutal \According to statistics, the worldwide number of people killed in road accidents every year on more than 60 million people, left with permanent disability of 400 million or more, usually the injured were numerous. In many countries, traffic accidents have become the first cause of accidental deaths. In addition, the economic losses caused by the accident is quite amazing. Accident investigation, according to statistics, about 50% -60% of car accidents and alcohol-related. China’s Ministry of Public Security in August 2009, around the country to strengthen efforts to investigate and deal with drink driving, to reduce the drink driving accident caused by the vicious. To investigate the human body involving the detection of alcohol and use of equipment to detect problems. In this paper, design a public place for the detection and limit alarm functions with an alcohol concentration of intelligent tester. This design,based on STC89C51 microcontroller and MQ3 alcohol concentration sensor. System sensor output 4 ~ 20mA standard signal through AD0832 core A / D converter circuit, after conditioning, data processing by the MCU, the final alcohol concentration value from the LCD display. This paper describes the data acquisition subsystem, data processing and data display subsystem and alarm circuit design methods and processes. System requirements for the sampling sites exceeding the alcohol concentration diode reminder alarm circuit monitors. Meanwhile, the operator specific alarm point for the upper limit set by MCU programming.Alcohol tester will bring a driving signal prior to a safe
Key words:Alcohol concentration sensor (MQ3); STC85C52 MUC; A / D SHardware design
桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸
录 引言 ........................................................... 1 1.
绪论 ....................................................... 2 1.1 酒精浓度检测仪开发背景 .............................................................................................. 2 1.2 酒精浓度检测仪的发展 .................................................................................................. 2 1.3 酒精浓度检测仪设计内容 .............................................................................................. 2 2. 方案器件简介 ................................................ 3 2.1 MCU选择的简介 ............................................................................................................ 3 2.2 数模转换器的简介 .......................................................................................................... 5 2.3 时钟芯片的简介 .............................................................................................................. 7 2.4 液晶显示器的简介 .......................................................................................................... 8 3
总体方案设计 ................................................ 9 3.1 STC89C52单片机 ............................................................................................................ 9 3.2 ADC0832数模转换 ....................................................................................................... 10 3.3 AT24C02存储器 ............................................................................................................ 10 3.4 LCD1602液晶显示 ........................................................................................................ 10 3.5 编译软件介绍 ................................................................................................................ 12 4
硬件设计 ................................................... 13 4.1 最小系统的实现 ............................................................................................................ 13 4.2 数据采集设计 ................................................................................................................ 15 4.3 A/D转换设计 ................................................................................................................. 16 4.4 按键设计 ........................................................................................................................ 16 4.5 外围扩充存储器电路 .................................................................................................... 17 4.6 时钟芯片电路 ................................................................................................................ 18 4.7 LCD1602液晶显示设计 ................................................................................................ 19 4.8 报警设计 ........................................................................................................................ 20 4.9 电源电路设计 ................................................................................................................ 21 5.
软件设计 .................................................. 22 5.1 编译语言的选择 ............................................................................................................ 22 5.2 主程序模块 .................................................................................................................... 22 5.3 A/D转换模块 ................................................................................................................. 23 5.4 按键输入模块 ................................................................................................................ 23
桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸 5.5 时钟模块 ........................................................................................................................ 24 5.6 液晶显示输出模块 ........................................................................................................ 25 5.7 外围存储模块 ................................................................................................................ 27 6. 系统调试 ................................................... 28 6.1 系统硬件调试 ................................................................................................................ 28 6.1.1元器件的焊接 .......................................................................................................... 28 6.1.2电路测试 .................................................................................................................. 28 6.2 系统软件调试 ................................................................................................................ 28 6.3 系统整体调试 ................................................................................................................ 29 7.
结束语 .................................................... 29 谢
辞 ........................................................ 30 参考文献 ...................................................... 31 附
录 ........................................................ 32 附录一 硬件设计仿真图 ..................................................................................................... 32 附录二 硬件设计原理图和PCB图 ..................................................................................... 33 附录三 检测程序 ................................................................................................................. 34
桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告纸
第 1 页 共 54 页
引言 随着中国经济的高速发展，人民生活水平的迅速提高，中国逐渐步入“汽车社会”，酒后驾驶行为所造成事故越来越多，对社会的影响也越来越大，酒精正在成为越来越凶残的“马路杀手”。越来越多的交通事故在我们的身边发生，让人心痛，经济的发展，每个人都希望人的安全意识也该发展。此外，由交通事故造成的经济损失也相当惊人。据事故调查统计，超过半数的车祸与饮酒有关。在全国各地加强查处酒后驾驶的力度，以减少由酒后驾驶造成的恶性交通事故。要查处就涉及到检测人体内的酒精含量和使用设备来进行检测的问题。 本文研究设计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智能测试仪。其设计方案基于89C52单片机，MQ3酒精浓度传感器。系统将传感器输出信号通过A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示酒精浓度值。从而让驾车的人知道自己该在什么情况下可以开车，这是一个在现代生活很实用，很负责的一个设计，给社会带来福音。 包含总结汇报、农林牧渔、出国留学、经管营销、高中教育、求职职场、高等教育、行业论文以及基于单片机酒精浓度测试毕业论文等内容。本文共10页
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李黼华ｔ黄秋野，王琦。
Ｌｉｈｕａ
Ｈｕａｎｇ
ＱｉｕｙｅＷａｎｇ
（１．沈聚王鳖蜜装工程黢份有限公霭，辽宁沈疆１１０１８８；２．淀骧建筑大学信息与控翻王蓑学院，辽宁泷戮１１０１６８）
（１．Ｓｈｅｎｙａｎｇ
Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ
Ｉｎｓｔａｌｌａｔｌｏｎ
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｔｏｃｋＬｉｍｉｔｅｄＣｏｍｐａｎｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｅｎｙａｎｇ
１１０１６８；２．￥ｃｈｏｏｌｏｆ
ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ
Ｊｌａｎｚｈｕ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｌｉａｏｎｉｎｇ
Ｓｈｅｎｙａｎｇｎ０１ｓｓ）
摘要：戟单片机和气体传感器为棱心，设计了ｊ鼯精浓度检溯仪。实现了不同环境下淆糟浓度的检测。本文主要介绍了活糟浓度检测仪整体结构，设计了系统硬件电路，阐述了备模块功能并着重研究了气体传感嚣的选择。
关键谲：单冀辊；勰转换；酒精传黪器
巾蛋分类弩：ＴＰ３１１．１
文献标识码：８文章编号：１６７１—４７９２一（２∞９）３＿０１６６－０３
ｃｏｍｐｕｔｅｒ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ａｎａｌｃｏｈｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｏｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄＴａｋｅｎｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ
ｎｅｌ．Ｔｈｅｏｆｔｈｅｏｆ
ａｌｃｏｈｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
ａｎｄｇａｓｓｅｎｓｏｒａｓ
ｍｅａｓｕｒｅｄ。Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅ
ｃｉｒｃｕｉｔ
ｗｈｏｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ
ｆｕｎｃｔｉｏｎ
ａｌｃｏｈｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｏｒｍｏｄｅｌ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ；ｔｈｅ
ｓｙｓｔｅｍｈａｒｄｗａｒｅ
ｉｓ如ｓｉｇｎｅｄ；ｔｈｅ
ｈｏｗｔｏ
ｓｅｌｅｃｔｔｈｅ
ｓｅｎｓｏｒ
ｄｉｓｃｕｓｓｅｄｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｉｎｇｌｅＣｈｉｐＣｏｍｐｕｔｅｒ；Ａ／ＤＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ；ＡｌｃｏｈｏｌＳｅｎｓｏｒ
从工厂企业到居民家庭，酒精泄露的检测、监控以及对滔詹驾车的监测对居民的人隽寂财产安垒都是十分囊要且必不可步的．瑗如今，由于人们安全意谖增强，对环境安全性和生活舒适性要求的提高。再加上气体传感器向低功耗、多
《３）获便携式的角瘦出发，系统成功使用了大屏幕液晶
屁示器以．及小键盘．由单片机系统撩制键盘和ＬｃＤ显示来裳瑷人机交重擞作，赛面友好．
《４）软件系统采用汇编语言编写，在兼矮实时性处理的同时也能很方便地进行数据处理．２硬件设计及功能概述
功能、集成化方向的发展，因此。酒精浓度检测仪具有中分广阔的现实市场餮潜在静枣场癸求。
本文设计的基于单片机的酒精浓度检测仪以单片机和
酒精传感器为核心．具有声光报警功能及ＬｃＤ显示功能。根据苓润酶嚣境设宠不嚣的淤德，超过壤簸鼯进行声巍摄警，提示危害．采用汇编语言来擞现其软件劝能。该仪器硬件电路设计简单．软件功能完善，爱敏度高、工作性能好，井且具
本文设计懿滔赣浓凌裣涎佼生簧是瑷溪鞲传感器窝单片机为平台设计而成的．其硬件系统功能框图如图一所示．
褰尺寸奎、方便携带鳇凌点．就势，低功耗、低成本戆特点可以使其吸引更多的市场目光．
１潲精浓度检溯仪整体结构
本文设计的灏糟浓度溅试仪具有魏下特点：
（１）数据采集系统瑷单靖视为控制禳心．舞国电骆带有ＬＣＤ媪示以及键盘响应电路．无需要其他计算机．用户就可
困一硬俘系统功嚣框蟹
酒精浓度检测仅主簧是用来检测酒精浓度的．它主要幽酒精传感器、模数转换器、单片机、ＬｃＤ显示、键盘以及声音报警檐成。
以岛之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算，分析等
酒鞲僚感器将检溯翻的酒精浓发转化为电信号，然后将电信号传送给模数转换器，经过模数转换器转换后，把转按
（２）系统具有低功耗、小溅化．高性价比等特点．
后得到的数字信号传缩单片机，单片机对所输入的数字信号进行努辑麓瑾，最嚣将分辑处理懿结栗通过鼗暴器显示掇来。由于不问的环境对溜精浓度的簧求也不一样，所以，可以通过键盘洙设定不同环境中酒精浓度的不同阀值。如果所梭漶囊的空气中的溪糖浓度超过了所设定的阕值，郄么单冀枫将会控制蜂鸣器发出声音报警，用来提示危害。２。１硬终电鼹依据硬件系统糖能框圈设计出系统硬俘的整俸电路圈如图篡和图三所承。其中图二是单片机与ＬｃＤ、键盘以及声音报警电路的毫路连接图．图二单片机与ＬＣＤ、键擞及声音报警电路的电路连接图
２。２务凌能模块的设计
２．２．１类：一类是壹接型Ａ／Ｄ转换爨；男一类是翔羧燮Ａ／Ｄ转换爨。在宣接型Ａ／Ｄ转按器中，输入的模拟电压被亳接转换成数字
代码．不经任何中间变量。在间接型Ａ／Ｄ转换器中，首先把输入的模拟电压转羧威某种中勰变量《时闻、频率、脉冲宽度等等》，然后荐把这个孛闻变蠢转嶷为数字代鹳输窭。
２．２．３气体传感器的选撵
气体传感器怒气体检测聚统的核心。通常安装在探测头ＡＴ８９５５２的特性ＡＴ８９Ｓ５２是低功耗、高性能，采用ＣＭＯＳ工艺的８位单片枧，其冀痰其有８ＫＢ的霹在线编稷的Ｆｌａｓｈ存储嚣。该单砖枕采用７Ａ糍ＥＬ公司的高密度、非易失性存裱嚣技术，与Ｚ业标准烈８０Ｃ５１单片机的指令系统和引脚完众兼容；片内的Ｆｌａｓｈ存储器可在线黧额编程，或者使用通用的非易失性存
储器编程；通雳的８橼ｃ耀与在线霹编程Ｆｌａｓｈ集成在一块芯片上，从而使ＡＴ８９Ｓ５２功能更加完善，应用照加灵活；具有较高的性熊价格比，使其在嵌入式控制系统中商着广泛的＿波用蘩暴。
２．２．２内。跃零震主讲，气霉传感嚣楚一种将莱释气薅薄积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理，榉酪掏爱，甚爨对样鑫进蠢｛ｉ：学薤理，沃楚纯学传感爨送ＡＯＣ的选择行更快速地测量．
在选择传感糕的时候，一定要考虑到稳定性、灵敏度、选捧设秘抗ｊ舞链性，本系统选择濑３墼溪穗传感器。
ＭＱ３酒精传感器是气敏传感器，其其有很高的瑟敏度，良好的选择性．长期的使用寿命和可靠的稳定性．ＭＱ３型气模数转换电路的劝能是将连续变化的模拟量转换为搿教酶数字豢，是粱熬模揆系统疆数字系统之黧连接豹辑鬃。对于本累统而言，就怒用于快速，满精度地对输入的酒精浓度信号进行采样编码，将其转换成单片机所能够处理的数掌
量。模数转换毫蘸是零系统约关键郏分，其鼓裁的鲟坏直接髟喃整个系统的质量．敏赞感爨壹微型舭病、建凌管颡ｓ珏侥敏感层，熬量电极张加热器构成的敏感嚣俘固定在糍料或者不锈钢的腔俸内，加热
器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。传感器的标准根据帅转换器的工作原理可将Ａ／Ｄ转换器分成两大
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