酒精浓度检测仪设计(附件)
近年来，随着我国整体经济水平的提升，私家汽车不断增加，交通事故也随之增多，其中酒驾是造成交通事故发生的一个重要原因。为了防止酒驾的发生，本文研究设计了一种基于单片机的酒精浓度检测仪。该酒精浓度检测仪主要使用了AT89C51单片机和MQ-3气敏传感器，MQ-3气敏传感器感应空气中的酒精浓度，并将数据传给单片机，最后由LCD液晶显示屏显示示数，并决定报警与否。当酒精浓度超限时，单片机可以进行声光报警。经过实验证明后，基于单片机的酒精浓度检测仪准确方便，比较可靠，所以基于单片机的酒精浓度检测仪将会在很大程度上有效减少酒驾的发生。关键词 AT89C51单片机，MQ-3气敏传感器，酒驾，报警
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景意义 1
1.2 研究现状 2
1.3 研究内容 2
2 硬件设计 3
2.1 总体方案设计 3
2.2 酒精浓度检测电路 4
2.3 A/D转换电路 5
2.4 单片机最小系统电路 8
2.5 显示电路 10
2.6 键盘电路 11
2.7 报警电路 11
3 软件设计 13
3.1 主程序 13
3.2 A/D转换程序 14
3.3 按键程序 14
3.4 显示程序 15
4 系统调试与实物制作 16
4.1 系统调试 16
4.2 实物制作 22
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
附录A：源代码 29
1 绪论
1.1 课题背景意义
近年来，随者中国经济体制的深入改革，中国总体经济水平不断提高，越来越多的家庭步入了富裕生活的行列，许多人已经不仅仅只关注自己的吃穿用度，而是将更多的精力放到享受生活上，同时旅游也成为了人们放松自己、愉悦身心的首要选择。其中，自驾游已经渐渐的成为旅游的一种主导方式，因此，私有轿车保有量在中国不断攀升。与此同时也从侧面刺激了国产汽车行业的迅速崛起，例如：奇瑞、比亚迪、吉利等 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
。2016年, 在购置税优惠政策等宏观政策影响下, 汽车行业加大供给侧改革力度, 产销增速呈逐月增高态势, 分别达到2, 811.90万辆和2, 802.80万辆, 同比增加14.50%和13.70%[1]。
随着汽车行业的迅速发展，必然也会带来一系列的问题，交通事故频发便是其中之一。中国汽车保有量的突然喷井式增加，中国的道路交通方面必然短时间内难以消化，交通事故量变多也是情理之中的事情。造成中国道路交通事故频发的原因有很多，例如：中国道路交通建设不完善、有关的法律法规相对滞后、酒后驾驶等。其中，酒后驾驶是造成交通事故频发的一个重要原因，当然这与中国固有的酒文化有一定的联系。但是我们还是应该想办法杜绝酒驾行为的发生，除了我们应该切身提高公民的个人素养以外，酒精浓度检测仪便是一个可以很好的帮助交警在公路上及时发现酒后驾驶人员的工具。
酒精浓度检测仪的发展历史由来已久，在上世纪二十年代，即第一次世界大战过后，汽车在美国越来越受欢迎，汽车不再只是富人的专利，越来越多的平民也拥有了汽车，尽管美国相关方面已经颁布了禁酒令，但仍有许多司机后在酒后驾驶。大约在1927年，美国的一位医学博士Emil Bogen进行了关于测定人是否醉酒的研究，应该说这是一项具有里程碑意义的研究，在那时，测量一个人血液中含有的酒精浓度技术已经比较成熟了，但是Bogen博士认为通过检测一个人的呼吸和尿液同样可以测出此人是否醉酒，这便逐渐成为后来我们常用的检测一个人是否醉酒的主要方式。
通过对酒精浓度检测仪的研究，我们可以将之运用在交通执法上，对疑似醉酒的司机进行酒精浓度检测，可以从根源上有效地杜绝酒后驾驶造成交通事故发生的情况。为什么酒精会对一个人产生如此巨大的影响，是因为酒精可以直接麻痹人体机能，人的视觉、触觉、判断和操作能力等都将会变得极其迟钝，反应能力变慢，从而让驾驶行为变得非常危险。酒精还可以麻痹人的内心，让驾驶人员轻视、甚至无视酒驾可能造成的危害。从医学的相关角度来说，人在喝酒之后，酒精会抑制大脑等高级神经系统的功能。然而机动车辆是一种速度快、冲击力强的交通工具，在行驶时它要求驾驶员，必须保持头脑清醒，应对道路上可能遇到的各种情况，保证道路交通安全。如果人在此时摄入酒精的话，则会让道路上的一切都变得十分危险，极易造成交通事故的发生，因此对酒精浓度检测仪的研发就显得愈发必要了。
酒精浓度检测仪的研究除了对防止酒驾有重要意义之外，还可以促进市面上有关的酒精浓度检测仪得到进一步的改善，相信以后的酒精浓度检测仪一定能够更加精确，稳定。
1.2 研究现状
随着公安部五条禁令的颁布，酒精浓度检测仪的需求量逐步增加。就现在来看，酒精浓度检测仪主要是电化学性质的，主要有如下两种方式：一种是发光管，一种是数码显示。发光管的话一般分为三段显示：一段是未饮酒区；一段是饮酒区；最后一段是酗酒区。根据不同的测试情况，与之相对应的指示灯变亮，另外一种则是数显式酒精检测仪，检测出来的结果会直接以数字显示出来。
最近几年还发明了一些其它新的酒精浓度检测仪，这些酒精浓度检测仪都有其各自的优点，有的价格较为便宜，使用起来也很方便；有的精准度高，且可靠性强：还有的对空气中的其他气体有较强的抗干扰性，只对酒精类气体敏感，而丝毫不感应其它气体。我们本课题要研究的就是尽最大能力研制出一种具有综合上述各种优点的酒精浓度检测仪。
1.3 研究内容
本课题要研究的是一款以单片机最小系统为核心，气敏传感器、A/D转换电路、按键电路、显示电路和报警电路为附加电路的酒精浓度检测系统。该课题的基本要求是能够显示空气中的酒精浓度，并根据自己设置的报警值决定报警与否，且能根据自己需要设置报警值。同时我们需要进行Proteus系统仿真，并且完成实物制作。
本课题研究的酒精浓度检测仪工作过程为：气敏传感器开始工作，将周围环境中的酒精浓度转化成为模拟信号，再进行A/D转换后，将其转化为数字信号，并传入单片机模块，然后液晶显示屏显示当前的酒精浓度值，同时单片机会将当前的酒精浓度值与初始阈值进行对比，若当前酒精浓度值大于设定的初始阈值，则进行声光报警，若当前酒精浓度值没有超过阈值，则继续采集空气中的酒精浓度。本程序采用了模块化设计思想，便于进行后期的调整与修改。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景意义 1
1.2 研究现状 2
1.3 研究内容 2
2 硬件设计 3
2.1 总体方案设计 3
2.2 酒精浓度检测电路 4
2.3 A/D转换电路 5
2.4 单片机最小系统电路 8
2.5 显示电路 10
2.6 键盘电路 11
2.7 报警电路 11
3 软件设计 13
3.1 主程序 13
3.2 A/D转换程序 14
3.3 按键程序 14
3.4 显示程序 15
4 系统调试与实物制作 16
4.1 系统调试 16
4.2 实物制作 22
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
附录A：源代码 29
1 绪论
1.1 课题背景意义
近年来，随者中国经济体制的深入改革，中国总体经济水平不断提高，越来越多的家庭步入了富裕生活的行列，许多人已经不仅仅只关注自己的吃穿用度，而是将更多的精力放到享受生活上，同时旅游也成为了人们放松自己、愉悦身心的首要选择。其中，自驾游已经渐渐的成为旅游的一种主导方式，因此，私有轿车保有量在中国不断攀升。与此同时也从侧面刺激了国产汽车行业的迅速崛起，例如：奇瑞、比亚迪、吉利等 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
。2016年, 在购置税优惠政策等宏观政策影响下, 汽车行业加大供给侧改革力度, 产销增速呈逐月增高态势, 分别达到2, 811.90万辆和2, 802.80万辆, 同比增加14.50%和13.70%[1]。
随着汽车行业的迅速发展，必然也会带来一系列的问题，交通事故频发便是其中之一。中国汽车保有量的突然喷井式增加，中国的道路交通方面必然短时间内难以消化，交通事故量变多也是情理之中的事情。造成中国道路交通事故频发的原因有很多，例如：中国道路交通建设不完善、有关的法律法规相对滞后、酒后驾驶等。其中，酒后驾驶是造成交通事故频发的一个重要原因，当然这与中国固有的酒文化有一定的联系。但是我们还是应该想办法杜绝酒驾行为的发生，除了我们应该切身提高公民的个人素养以外，酒精浓度检测仪便是一个可以很好的帮助交警在公路上及时发现酒后驾驶人员的工具。
酒精浓度检测仪的发展历史由来已久，在上世纪二十年代，即第一次世界大战过后，汽车在美国越来越受欢迎，汽车不再只是富人的专利，越来越多的平民也拥有了汽车，尽管美国相关方面已经颁布了禁酒令，但仍有许多司机后在酒后驾驶。大约在1927年，美国的一位医学博士Emil Bogen进行了关于测定人是否醉酒的研究，应该说这是一项具有里程碑意义的研究，在那时，测量一个人血液中含有的酒精浓度技术已经比较成熟了，但是Bogen博士认为通过检测一个人的呼吸和尿液同样可以测出此人是否醉酒，这便逐渐成为后来我们常用的检测一个人是否醉酒的主要方式。
通过对酒精浓度检测仪的研究，我们可以将之运用在交通执法上，对疑似醉酒的司机进行酒精浓度检测，可以从根源上有效地杜绝酒后驾驶造成交通事故发生的情况。为什么酒精会对一个人产生如此巨大的影响，是因为酒精可以直接麻痹人体机能，人的视觉、触觉、判断和操作能力等都将会变得极其迟钝，反应能力变慢，从而让驾驶行为变得非常危险。酒精还可以麻痹人的内心，让驾驶人员轻视、甚至无视酒驾可能造成的危害。从医学的相关角度来说，人在喝酒之后，酒精会抑制大脑等高级神经系统的功能。然而机动车辆是一种速度快、冲击力强的交通工具，在行驶时它要求驾驶员，必须保持头脑清醒，应对道路上可能遇到的各种情况，保证道路交通安全。如果人在此时摄入酒精的话，则会让道路上的一切都变得十分危险，极易造成交通事故的发生，因此对酒精浓度检测仪的研发就显得愈发必要了。
酒精浓度检测仪的研究除了对防止酒驾有重要意义之外，还可以促进市面上有关的酒精浓度检测仪得到进一步的改善，相信以后的酒精浓度检测仪一定能够更加精确，稳定。
1.2 研究现状
随着公安部五条禁令的颁布，酒精浓度检测仪的需求量逐步增加。就现在来看，酒精浓度检测仪主要是电化学性质的，主要有如下两种方式：一种是发光管，一种是数码显示。发光管的话一般分为三段显示：一段是未饮酒区；一段是饮酒区；最后一段是酗酒区。根据不同的测试情况，与之相对应的指示灯变亮，另外一种则是数显式酒精检测仪，检测出来的结果会直接以数字显示出来。
最近几年还发明了一些其它新的酒精浓度检测仪，这些酒精浓度检测仪都有其各自的优点，有的价格较为便宜，使用起来也很方便；有的精准度高，且可靠性强：还有的对空气中的其他气体有较强的抗干扰性，只对酒精类气体敏感，而丝毫不感应其它气体。我们本课题要研究的就是尽最大能力研制出一种具有综合上述各种优点的酒精浓度检测仪。
1.3 研究内容
本课题要研究的是一款以单片机最小系统为核心，气敏传感器、A/D转换电路、按键电路、显示电路和报警电路为附加电路的酒精浓度检测系统。该课题的基本要求是能够显示空气中的酒精浓度，并根据自己设置的报警值决定报警与否，且能根据自己需要设置报警值。同时我们需要进行Proteus系统仿真，并且完成实物制作。
本课题研究的酒精浓度检测仪工作过程为：气敏传感器开始工作，将周围环境中的酒精浓度转化成为模拟信号，再进行A/D转换后，将其转化为数字信号，并传入单片机模块，然后液晶显示屏显示当前的酒精浓度值，同时单片机会将当前的酒精浓度值与初始阈值进行对比，若当前酒精浓度值大于设定的初始阈值，则进行声光报警，若当前酒精浓度值没有超过阈值，则继续采集空气中的酒精浓度。本程序采用了模块化设计思想，便于进行后期的调整与修改。
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