基于单片机的酒精浓度测试仪设计Word文档下载推荐.docx
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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
Abstract
Since2000,withChina'
srapideconomicdevelopmentandtherapidincreasepeople'
slivingstandard,Chinahasgraduallysteppedinto"
carsociety"
drinkdrivingaccidentcausedbymoreandmoreimpactonsocietyisalsogrowing,Alcoholisbecomingmoreandmorebrutal"
killers."
Accordingtostatistics,theworldwidenumberofpeoplekilledinroadaccidentseveryyearonmorethan60millionpeople,leftwithpermanentdisabilityof400millionormore,usuallytheinjuredwerenumerous.Inmanycountries,trafficaccidentshavebecomethefirstcauseofaccidentaldeaths.
Inaddition,theeconomiclossescausedbytheaccidentisquiteamazing.Accidentinvestigation,accordingtostatistics,about50%-60%ofcaraccidentsandalcohol-related.China’sMinistryofPublicSecurityinAugust2009,aroundthecountrytostrengtheneffortstoinvestigateanddealwithdrinkdriving,toreducethedrinkdrivingaccidentcausedbythevicious.Toinvestigatethehumanbodyinvolvingthedetectionofalcoholanduseofequipmenttodetectproblems.
Inthispaper,designapublicplaceforthedetectionandlimitalarmfunctionswithanalcoholconcentrationofintelligenttester.Thisdesign,basedonSTC89C51microcontrollerandMQ3alcoholconcentrationsensor.Systemsensoroutput4~20mAstandardsignalthroughAD0832coreA/Dconvertercircuit,afterconditioning,dataprocessingbytheMCU,thefinalalcoholconcentrationvaluefromtheLCDdisplay.Thispaperdescribesthedataacquisitionsubsystem,dataprocessinganddatadisplaysubsystemandalarmcircuitdesignmethodsandprocesses.Systemrequirementsforthesamplingsitesexceedingthealcoholconcentrationdiodereminderalarmcircuitmonitors.Meanwhile,theoperatorspecificalarmpointfortheupperlimitsetbyMCUprogramming.Alcoholtesterwillbringadrivingsignalpriortoasafe
Keywords:
AlcoholconcentrationsensorMQ3;
STC85C52MUC;
A/Dconverter;
Softwaredesign;
Hardwaredesign
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
2.1MCU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
3.1STC89C52单片机9
3.2ADC0832数模转换10
3.3AT24C02存储器10
3.4LCD1602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
4.3A/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
4.7LCD1602液晶显示设计19
4.8报警设计21
4.9电源电路设计22
5.软件设计22
5.1编译语言的选择22
5.2主程序模块23
5.3A/D转换模块23
5.4按键输入模块24
5.5时钟模块24
5.6液晶显示输出模块26
5.7外围存储模块27
6.系统调试28
6.1系统硬件调试28
的焊接28
试28
6.2系统软件调试29
6.3系统整体调试29
7.结束语29
谢辞31
参考文献32
附录33
附录一硬件设计仿真图33
附录二硬件设计原理图和PCB图34
附录三检测程序35
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。
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。
1.绪论
1.1酒精浓度检测仪开发背景
酒精的重要作用，是逐渐使得脑部及神经系统反应迟钝――这也是许多人喜欢适量饮酒的主要原因。
喝一、两杯酒对人有镇定或松弛的作用。
即使是少量的酒精，也没有刺激振奋的作用，这跟许多人的想法正好相反。
然而，酒精有时会造成抑制力明显减弱，这会导致创造力的出现，或者是有时候会导致实际的侵略攻击性行为。
根据WHO数据，全球2003年的人均纯酒精消费量为6.2L，其中欧洲地区人均达11.9L，美洲地区人均为8.7L。
俄罗斯及其周边的东欧国家酒精消费量最高，其次为欧洲其他国家。
在人均国民生产总值（GDP）低于7000美元的低收入国家，酒精消费量与人均GDP相关，GDP越高酒精消费量越高。
受到酒精影响的司机通常会有如下特征：
对信号灯反应慢；
逆向行驶；
摇摆不定、突然转向、飘忽不定或在道路中线驾驶；
乱踩刹车；
转弯幅度大；
蛇形；
没有原因就停车；
开车速度极慢；
突然转弯或违法转弯；
天黑时不开前灯。
据统计，驾驶员酒后开车，其发生交通事故的比率为没有饮酒情况下的16倍。
由日常道路交通安全违法行为和交通肇事案例来看，机动车驾驶员酒后驾车约占38.6%；
而摩托车交通肇事中，酒后驾驶的比例则高达72.3%。
酒后驾驶让人付出了惨痛的代价，为了避免类似事故的发生，酒精浓度检测仪随之产生。
1.2酒精浓度检测仪的发展
以对气体中酒精含量进行检测的设备有五种基本类型，即：
燃料电池型（电化学）、半导体型、红外线型、气体色谱分析型、比色型。
但由于价格和使用方便的原因，目前（截止2009年8月）常用的只有燃料电池型（电化学型）和半导体型两种。
燃料电池是当前全世界都在广泛研究的环保型能源，它可以直接把可燃气体转变成电能，而不产生污染，酒精传感器只是燃料电池的一个分支。
燃料电池酒精传感器采用贵金属白金作为电极，在燃烧室内充满特种催化剂，使进入燃烧室内的酒精充分燃烧转变为电能，也就是在两个电极上产生电压，电能消耗在外接负载上，此电压与进入燃烧室内气体的酒精浓度成正比。
与半导体型相比，燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好，精度高，抗干扰性好的优点。
但是由于燃料电池酒精传感器的结构要求非常精密，制造难度相当大，目前（2009年）只有美国、英国、德国等少数几个国家能够生产，加上材料成本高，因此价格相当昂贵，是半导体酒精传感器的几十倍。
1.3酒精浓度检测仪设计内容
本论文主要完成酒精浓度检测仪软件设计，设计内容包括：
A/D转换器程序、控制程序、超标报警、键盘检测、数据显示等。
本系统采用单片机为控制核心，以实现便携式酒精浓度检测仪的基本控制功能。
系统主要功能内容包括：
数据处理、时间设置、开始测量、超标报警、键盘检测
本系统设计采用功能模块化的设计思想，本论文内容分为以下几个章节：
设计器件简介和选择；
硬件的设计；
软件设计和系统调试。
2.方案器件简介
硬件设计部分主要包括：
MCU、A/D、时钟芯片、LCD、外围扩展数据RAM等芯片的选择，以下做一些器件的比较。
2.1MCU选择的简介
本系统采用单片机为控制核心。
单片机/MCU主要有51基本型和52增强型，而相比之下52型比51型功能更为强大，ROM和RAM存储空间更大，52还兼容51指令系统。
基于本系统设计内容的需要，综合考虑后，我们选择单片机STC89C52为控制核心；
主要基于考虑STC89C52是无法解密低功耗,超低价高速
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