酒精检测仪的设计【字数：9731】
摘 要随着道路车辆的增加，酒后驾驶频繁发生危害交通安全和威胁人们生活财产安全的交通事故。该设计是为了研究一种基于气体传感器和单片机技术的检测驾驶者的呼气酒精浓度的声音和光的警报功能的空气酒精浓度检测器。该装置包括酒精传感器模块、A/D数字/模拟转换模块、LCD数字管显示器和音响光学警报模块。不需要其他计算机设备，用户可以直接使用，完成数据收集、存储、计算和分析过程。系统具有低耗电、小型化、高检测性能的特征。测试结果表明，该系统的设计是稳定的，并能有效地实现酒精浓度安全的实时监控效果。
目 录
第一章 绪论 1
1.1背景 1
1.2整体结构安排 1
第二章 系统总体设计 3
2.1酒精浓度检测仪设计要求分析 3
2.2酒精浓度检测仪设计方案 3
第三章 系统硬件设计 4
3.1主要元件MQ3型气敏传感器简述 4
3.2 A/D转换模块 4
3.2.1 ADC0809芯片的引脚及其功能说明 5
3.2.2 ADC0809芯片的结构和转换原理 6
3.3 STC89C52单片机模块介绍 7
3.3.1STC89C52单片机引脚及其功能 7
3.4LCD1602A液晶显示模块 8
3.5按键模块 10
3.6声光报警模块 10
3.6.1蜂鸣器模块 10
3.6.2指示灯模块 11
第四章 系统软件设计 13
4.1系统软件设计流程 13
4.2主程序及其相应流程介绍 14
第五章 调试 14
5.1设备的软硬件检查 16
5.2设备的实际实验测试 16
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
附录A原理图 21
附录B元器件清单 22
附录C程序 23
第一章 绪论
1.1背景
随着经济实力，科技实力的不断发展，全世界越来越多的家庭购买了汽车以便于出行，尤其是在节假日期间，外出游玩的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
人们在饭桌上难免会斟酌几杯，进而酒后驾车的现象愈发频繁，近年来由于酒后驾车导致驾驶员伤亡的交通事故高达几百万起，死亡人数直线上升。为有效预防酒驾事故的发生，酒精检测技术显得尤其重要，目前酒精检测主要通过备有酒精气敏传感器的基于单片机的检测设备来实现功能，成为了挽救人们生命的重要手段之一。
所谓的传感器其实是一种电子检测装置，它的基本原理是将该装置从环境中收集到的各类信息按照我们提前设定的转换规则转换为我们所能操作的各类形式信号（比如说电信号），而根据所收集的信息的不同（温度，气体等）又分为不同类型的传感器。这种检测装置广泛应用于工业自动化设备，智能机器人研究，环境变量检测，交通安全运输以及监测日常的家居生活等方面，凭借着智能化，多功能化，系统化的特点满足日常生活中的各种需要。
传感器在设计之初是通过检测电阻的变化来收集信息的，后来随着科学技术的不断发展，开始利用材料特性相继制造出了热电偶传感器，光敏传感器，集成霍尔传感器这种成本低而且可靠性能好的传感器元件，这时的传感器研究技术已经向着现代化的方向发展了。从80年代到90年代，由于微处理器研究的不断深入，这种技术也被应用到传感器的设计当中，使得智能测量技术得到了实质性的改进。
1.2整体结构安排
第一部分：系统总体方案设计
阐述了酒精检测系统的大概原理，根据系统设计的要求做了具体的问题分析，确定了大体的设计方案，整个系统分别在第二部分的硬件和第三部分的软件介绍设计方案。
第二部分：系统的硬件设计
本章根据硬件设计方案对酒精检测仪各个硬件模块的作用进行详细的说明，对各模块所需的电子元件进行谨慎选择，并检测其在实际应用中会发生的各个问题，总结相关注意事项，经过分析给出相应的解决处理措施。
第三部分：系统的软件设计
本章根据程序设计方案和检测，设置功能需求，设计本酒精检测系统的总体软件编程思路。根据软件设计方案，利用C语言的设计和功能实现整体架构。
第四部分：总结与展望
从硬件、软件和实际应用几个方面对本检测系统进行了总结，阐述从系统设计到最后完成所取得的成果，并指出了在研究和设计过程中所存在的问题并从实用性和成果化发现提出合理的建设性建议。
第二章 系统总体设计
2.1酒精浓度检测仪设计要求分析
（1）检测酒精含量：
检测仪能够粗略地检测出酒精含量，将酒精含量的模拟信号数字化处理，
经过单片机得出精确的量化结果。
（2）显示酒精含量数值：
能通过显示屏幕准确地把检测仪检测出的酒精含量数值显示出来。
（3）可实现手动清零：
设置复位按钮，单次测量完成后，可以手动清零以便于进行下一次的测量。
2.2酒精浓度检测仪设计方案
硬件部分为了从检测环境中收集酒醇浓度这种非物理变量，系统采用的是气敏传感器。收集到酒精信息后A/D转换器转换成数字信号并发送到MCU系统。信号由MCU及其对应的外围电路处理以显示酒精浓度值及超阈值时的声音和光学警告。硬件模块中涉及的电路可被分为声音光学警告电路，单片机内部系统电路，LED显示浓度阈值电路，数字信息模拟信息转换电路，按键电路。在下一章会详细介绍电路的各部分设计和理论原理。该软件被划分为装置信息初始化程序，浓度值显示程序，酒醇变量转换数字信号程序和酒精阈值设置程序等，每个部分是相对独立的，并作为一个子程序处理开，每个子模块的功能可以被单独调试和修改，以防止发生错误。其整体框图如图21所示。
图21 酒精检测系统的整体框图
第三章 系统硬件设计
目 录
第一章 绪论 1
1.1背景 1
1.2整体结构安排 1
第二章 系统总体设计 3
2.1酒精浓度检测仪设计要求分析 3
2.2酒精浓度检测仪设计方案 3
第三章 系统硬件设计 4
3.1主要元件MQ3型气敏传感器简述 4
3.2 A/D转换模块 4
3.2.1 ADC0809芯片的引脚及其功能说明 5
3.2.2 ADC0809芯片的结构和转换原理 6
3.3 STC89C52单片机模块介绍 7
3.3.1STC89C52单片机引脚及其功能 7
3.4LCD1602A液晶显示模块 8
3.5按键模块 10
3.6声光报警模块 10
3.6.1蜂鸣器模块 10
3.6.2指示灯模块 11
第四章 系统软件设计 13
4.1系统软件设计流程 13
4.2主程序及其相应流程介绍 14
第五章 调试 14
5.1设备的软硬件检查 16
5.2设备的实际实验测试 16
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
附录A原理图 21
附录B元器件清单 22
附录C程序 23
第一章 绪论
1.1背景
随着经济实力，科技实力的不断发展，全世界越来越多的家庭购买了汽车以便于出行，尤其是在节假日期间，外出游玩的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
人们在饭桌上难免会斟酌几杯，进而酒后驾车的现象愈发频繁，近年来由于酒后驾车导致驾驶员伤亡的交通事故高达几百万起，死亡人数直线上升。为有效预防酒驾事故的发生，酒精检测技术显得尤其重要，目前酒精检测主要通过备有酒精气敏传感器的基于单片机的检测设备来实现功能，成为了挽救人们生命的重要手段之一。
所谓的传感器其实是一种电子检测装置，它的基本原理是将该装置从环境中收集到的各类信息按照我们提前设定的转换规则转换为我们所能操作的各类形式信号（比如说电信号），而根据所收集的信息的不同（温度，气体等）又分为不同类型的传感器。这种检测装置广泛应用于工业自动化设备，智能机器人研究，环境变量检测，交通安全运输以及监测日常的家居生活等方面，凭借着智能化，多功能化，系统化的特点满足日常生活中的各种需要。
传感器在设计之初是通过检测电阻的变化来收集信息的，后来随着科学技术的不断发展，开始利用材料特性相继制造出了热电偶传感器，光敏传感器，集成霍尔传感器这种成本低而且可靠性能好的传感器元件，这时的传感器研究技术已经向着现代化的方向发展了。从80年代到90年代，由于微处理器研究的不断深入，这种技术也被应用到传感器的设计当中，使得智能测量技术得到了实质性的改进。
1.2整体结构安排
第一部分：系统总体方案设计
阐述了酒精检测系统的大概原理，根据系统设计的要求做了具体的问题分析，确定了大体的设计方案，整个系统分别在第二部分的硬件和第三部分的软件介绍设计方案。
第二部分：系统的硬件设计
本章根据硬件设计方案对酒精检测仪各个硬件模块的作用进行详细的说明，对各模块所需的电子元件进行谨慎选择，并检测其在实际应用中会发生的各个问题，总结相关注意事项，经过分析给出相应的解决处理措施。
第三部分：系统的软件设计
本章根据程序设计方案和检测，设置功能需求，设计本酒精检测系统的总体软件编程思路。根据软件设计方案，利用C语言的设计和功能实现整体架构。
第四部分：总结与展望
从硬件、软件和实际应用几个方面对本检测系统进行了总结，阐述从系统设计到最后完成所取得的成果，并指出了在研究和设计过程中所存在的问题并从实用性和成果化发现提出合理的建设性建议。
第二章 系统总体设计
2.1酒精浓度检测仪设计要求分析
（1）检测酒精含量：
检测仪能够粗略地检测出酒精含量，将酒精含量的模拟信号数字化处理，
经过单片机得出精确的量化结果。
（2）显示酒精含量数值：
能通过显示屏幕准确地把检测仪检测出的酒精含量数值显示出来。
（3）可实现手动清零：
设置复位按钮，单次测量完成后，可以手动清零以便于进行下一次的测量。
2.2酒精浓度检测仪设计方案
硬件部分为了从检测环境中收集酒醇浓度这种非物理变量，系统采用的是气敏传感器。收集到酒精信息后A/D转换器转换成数字信号并发送到MCU系统。信号由MCU及其对应的外围电路处理以显示酒精浓度值及超阈值时的声音和光学警告。硬件模块中涉及的电路可被分为声音光学警告电路，单片机内部系统电路，LED显示浓度阈值电路，数字信息模拟信息转换电路，按键电路。在下一章会详细介绍电路的各部分设计和理论原理。该软件被划分为装置信息初始化程序，浓度值显示程序，酒醇变量转换数字信号程序和酒精阈值设置程序等，每个部分是相对独立的，并作为一个子程序处理开，每个子模块的功能可以被单独调试和修改，以防止发生错误。其整体框图如图21所示。
图21 酒精检测系统的整体框图
第三章 系统硬件设计
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