【正文】 85 度；芯片接口說明：(8) CS_ 片選使能，低電平芯片使能 (9) CH0 模擬輸入通道0，或作為 IN+/使用 (10) CH1 模擬輸入通道1，或作為 IN+/使用 (11) GND 芯片參考0電位(地) (12) DI數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制 (13) DO 數(shù)據(jù)信號輸出，轉換數(shù)據(jù)輸出 (14) CLK 芯片時鐘輸入 (15) Vcc/REF電源輸入及參考電壓輸入(復用) AT24C02存儲器在本設計中使用的是24C02存儲芯片，是電可擦除的 PROM，8 個引腳功能及兩線串行接口，~5V。逐次逼近型 ADC 包括1個比較器、一個模數(shù)轉換器、1個逐次逼近寄存器(SAR)和1個邏輯控制單元。上述這些參數(shù)使得傳感器輸出電壓為 0～5V，MQ3 型氣敏傳感器的結構和外形如下圖23所示，標準回路如下圖24所示。 傳感器的標準回路有加熱回路和信號輸出回路兩部分。 STC89C51 單片機單片機引腳功能，引腳如圖 22所示：(1)Vcc：電源電壓 (2)GND：地圖22 89C51單片機引腳圖STC89C51是低電壓，高性能的CMOS8位單片機，片內(nèi)含8K bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器(PEROM)和256Kbytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，器件采用高密度，非易失性存儲技術生產(chǎn)，與標準 MCS51指令系統(tǒng)及 89C51 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8位中央處器和 FLASH 存儲單元，功能強大，STC89C51 單片機適合于許多較為復雜控制應用場合。同時STC89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。模數(shù)轉換就是用于快速、高精度的對輸入信號采樣編碼，然后轉化成數(shù)字量儲存在數(shù)據(jù)儲存器中，然后單片機通過特定的算法進行氣體濃度的識別，同時和所設值進行對比，超出則報警同時顯示濃度數(shù)值，沒超出只顯示濃度數(shù)并且將結果輸出到LCD顯示屏幕上。2 設計方案和元器件選擇 設計方案因為設計時考慮酒精濃度是由傳感器把非電量轉換為電量，傳感器輸出的是05伏電壓值且電壓值穩(wěn)定，外部干擾小等，所以可以把傳感器輸出電壓值經(jīng)過A/D轉換得到數(shù)據(jù)交給單片機進行處理。同時很多其他氣體會可能會對檢測的結果產(chǎn)生影響，從而影響準確度，所以在傳感器的腐蝕性以及排除其他干擾的能力上也待提升。但是燃料電池酒精傳感器的結構要求非常精密，制造難度相當大，并且材料成本高，價格昂貴[3]。但由于價格和使用方便的原因，常用的只有燃料電池型和半導體型兩種。設計方案基于89C51單片機和MQ3酒精濃度傳感器，系統(tǒng)先將傳感器輸出的信號通過A/D轉換電路處理后，再經(jīng)單片機進行數(shù)據(jù)處理，最后由LCD顯示酒精濃度值，從而告知駕駛人在合理安全的情況下才能駕車行駛。本人授權　　 　 　大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。涉密論文按學校規(guī)定處理。經(jīng)過大量實驗，基于單片的酒精濃度測試儀比傳統(tǒng)的機械檢測儀或酒精計靈敏，擴展簡單，準確方便，可靠性好，檢測精度高，控制功能強大，對超出閥值進行聲光報警，直觀準確。 燃料電池作為一種發(fā)電裝置，它的原理是將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能。 酒精濃度檢測儀現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢如今的酒精濃度檢測儀都是采用可替代吹管，酒精儀從傳統(tǒng)的機械檢測或酒精計到現(xiàn)在的利用傳感器和單片機核心技術的酒精濃度檢測儀是在技術上是一大突破，提高了檢測酒精的精確度，社會公共安全系數(shù)也大大的提高。現(xiàn)在大多都是對氣體濃度或液體濃度的單一檢測，最好是能解決一個檢測儀能同時對酒精的氣體和液體兩種狀態(tài)下的檢測。因此要求系統(tǒng)配備完善的模擬量和數(shù)字量輸入輸出通道和完善的中斷系統(tǒng)和處理功能。 單片機的選擇我們選擇單片機STC89C51為控制核心，主要基于考慮 STC89C51具有低價高速，高可靠強抗靜電，強抗干擾的特點?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 主要性能參數(shù)：(1) 8K 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃存存儲器 (2) 1000次寫/擦循環(huán)(3) 時鐘頻率：0Hz—24MHz (4) 三級加密存儲器(5) 256字節(jié)內(nèi)部RAM (6) 32個可編程I/O口線 (7) 2個16位定時/計數(shù)器 (8) 5個中斷源 (9)可編程串行UART 通道(10)低功耗的空閑和掉電模式(11)片內(nèi)振蕩器和時鐘電路[4] 傳感器本系統(tǒng)直接測量的是呼氣中的酒精濃度，再轉換為血液酒精含量濃度。其中信號輸出回路能比較精準的檢測出傳感器表面電阻值的變化。為了使測量的精確度達到最高，誤差最小，需要找到適宜的溫度，一般在測量之前將傳感器預熱5分鐘。逐次逼近型是將采樣信號和已知電壓不斷進行比較，一個時鐘周期完成1位轉換，依次類推，轉換完成后，輸出二進制數(shù)。串行E2PROM是基于I2CBUS 的存儲器件，遵循二線制協(xié)議，由于其具有接口方便，體積小，數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點，在儀器儀表及工業(yè)自動化控制中得到大量的應用。直接訪問方式是把液晶模塊當作存儲器或 I/O 設備直接接在單片機的總線上，單片機以訪問存儲器或I/O設備的方式操作液晶顯示模塊的工作。 1602 液晶顯示屏采用標準的16腳接口，其中各接口的功能如上表21所示： 3 系統(tǒng)硬件設計基于單片機酒精濃度檢測儀的硬件設計部分，首先，我們必須了解它的硬件設計原理其次，需要弄清楚它的總體構成及具體的外圍電路最后，根據(jù)其原理框圖和具體的外圍電路得到完整的硬件總電路圖。單片機的時鐘信號用來為單片機芯片內(nèi)部各種微操作提供時間基準。對于CHMOS工藝的單片機，外部時鐘要由XTAL1端引入，而XTAL2端應懸空。因此，任何單片機在開始工作前，都必須進行一次復位過程，使單片機處于一種確定的狀態(tài)。本設計中復位電路采用的是開關復位電路，開關S9未按下是上電復位電路，上電復位電路在上電的瞬間，由于電容上的電壓不能突變，電容處于充電(導通)狀態(tài)，故RST腳的電壓與VCC相同。如圖33所示：圖33復位電路RST引腳的高電平只要能保持足夠的時間（2個機器周期），單片機就可以復位操作。這種報警信號一般有閃光報警、鳴音報警和語音報警三種類型。報警電路如下圖34所示：圖34報警電路圖 電源電路設計在本次設計中，需要一個比較大的電壓源和一個5V的單片機供電源，為了實現(xiàn)便攜式，設用一個9V的電壓源，一般6節(jié)電池和一個9V的電池都可以提供，因而需要一個電壓轉換把9V轉換成5V。圖35 低壓層電路原理圖輸出電壓的具體數(shù)值由運算放大器U確定，采用