【正文】 日 期 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書 摘 要 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同濃度酒精的檢測(cè)和顯示，通過適當(dāng)改進(jìn)可以用于檢測(cè)酒后駕車。（ 3）對(duì)設(shè)計(jì)的傳感器進(jìn)行了標(biāo)定。對(duì)于流動(dòng)空氣，樣品的穩(wěn)定性和水蒸氣的影響，提出了解決方案和驗(yàn)證方法。模數(shù)轉(zhuǎn)換 。 displaying the concentration in the digital tube display module.(2)In the Software, linear conversion between the concentration of the alcohol and the voltage and the digital display of the final concentration value.(3) The designed sensor is calibrated. The design of gas sensor is responsive to the alcohol, can measure concentration in the effective range of its concentration. And in the low concentration of alcohol in the test the error is small with the maximum error %, meeting requirements of the design. The characteristics of the thesis are to determine the standard. The solutions and verification methods are proposed about the flow of air samples, the sample stability and water vapor. The conversion between voltage and concentration in different range is treated as linear relationship. The design of sensor can detect different the alcohol gas with different concentration. It plays an important role to solve the drunkdriving accidents and alcohol testing for special occasions after improvement. Key Words: Gas sensor。近年來，傳感器正處于傳統(tǒng)型向新型傳感器轉(zhuǎn)型的發(fā)展階段，新型傳感器的特點(diǎn)是微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，它將不僅促進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，而且可導(dǎo)致建立新型工業(yè)和軍事變革，是 21 世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn) [1]。 目前，氣敏傳感器領(lǐng)域還存在一些問題。由于在檢測(cè)氣體時(shí)，往往還存在著其它的干擾氣體 (如煙酒等 )，使氣敏元件發(fā)生交叉響應(yīng)，產(chǎn)生誤報(bào)。四是 SnO2元件有時(shí)由于靈敏度過大導(dǎo)致誤報(bào)，但是在檢測(cè)某些低濃度氣體時(shí)靈敏度卻難以達(dá)到要求。 機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T“酒后駕車” 及“醉酒駕車”極易發(fā)生道路交通事故 , 嚴(yán)重危害了道路交通安全和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。 酒精氣體濃度探測(cè)儀在生產(chǎn)生活中也有重要的應(yīng)用，比如，在一些環(huán)境要求嚴(yán)格的生產(chǎn)車間，用這種酒精濃度探測(cè)儀，可隨時(shí)檢測(cè)車間內(nèi)的酒精氣體濃度，當(dāng)酒精氣體濃度高于允許限定值時(shí)，發(fā)出警報(bào)，提醒人們及時(shí)通風(fēng)換氣，做到安全生產(chǎn)。因?yàn)樵嫉牟蓸又凳且粋€(gè)間接的負(fù)載分壓值，需要將它轉(zhuǎn)化為被測(cè)酒精濃度值。針對(duì)這 3個(gè)主要問題提出以下解決方案和驗(yàn)證方法。再通過反復(fù)多次測(cè)量多組數(shù)據(jù)，求其平均值的方法來縮小測(cè)量誤差。 6）工作溫度范圍為 40～＋ 85攝氏度 7）低功耗，約 15mW。 外部特性（引腳功能） 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 4頁 共 28 頁 ADC0809芯片有 28條引腳，采用雙列直插式封裝，下面 說明各引腳功能。 ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。 GND：地。下降沿啟動(dòng) A／ D轉(zhuǎn)換，之后 EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。（ 2）頁邊距：上 、下 、內(nèi)側(cè) 3cm、外側(cè)2cm；（ 3）裝訂線 0cm、頁眉 、頁腳 、對(duì)稱頁邊距。 特點(diǎn)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 5頁 共 28 頁 具有信號(hào)輸出指示。 具有長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性 快速的響應(yīng)恢復(fù)特性 應(yīng)用：用于機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，也 用于其他場(chǎng)所乙醇蒸汽的檢測(cè) 。 Protel 99 SE 由兩大部分組成：電路原理圖設(shè)計(jì)和多層印刷電路板設(shè)計(jì)。將編輯框縮小，將元件照電路的樣子搭好，整體上排列勻稱。 （ 2）、常用操作 調(diào)用畫圖工具 View－﹥ Toolbars－﹥ Customize。 二、元件庫編輯器（ Schematic Library） （ 1）、概述 雖然 Protel 本身包含了龐大的元件庫 ，但在實(shí)際應(yīng)用中總會(huì)遇到找不到元件的情況，這時(shí)就需要根據(jù)元件資料自己動(dòng)手在元件庫中制作這個(gè)元件。 在畫芯片圖時(shí)，如果用到畫線的功能，則應(yīng)將 View －﹥ Snap Grid 功能打開，可增加畫線時(shí)的定位精度。運(yùn)行 Keil軟件需要 Pentium或以上的 CPU， 16MB或更多 RAM、 20M以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、WIN20 WINXP等操作系統(tǒng)。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C或匯編源文件。 Keil仿真器時(shí)，注意事項(xiàng) （ 1） 仿真器標(biāo)配 ，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。除了其具有和其他 EDA工具一樣的原理圖 . PCB 自動(dòng)或人工布線及電路仿真的功能外，其中一個(gè)重要的功能是，電路仿真是互動(dòng)的，針對(duì)微處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實(shí)現(xiàn)軟件源碼級(jí)的實(shí)時(shí)調(diào)試。其功能模塊有一個(gè)易用而又功能強(qiáng)大的 ISIS 原理布圖工具， PROSPICE 混合模型 SPICE仿真， PCB設(shè)計(jì)。 (3)強(qiáng)大的調(diào)試功能，知訪問寄存器與內(nèi)存 ，設(shè)置斷點(diǎn)和單步運(yùn)行模式。 (7)基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 SPICE3F5混合模型的 i“ 路仿真器。 (11)集成 PROTEUS PCB設(shè)計(jì)形成完整的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開始”一“程序”一“ Proteus”一“ ISIS 6 Professional”菜單啟動(dòng)了 Proteus ISIS集成環(huán)境。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 8頁 共 28 頁 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)框圖 本研究設(shè)計(jì)的酒精濃度測(cè)試儀框圖如圖 31所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 9頁 共 28 頁 圖 32 MQ3乙醇?xì)怏w傳感器靈敏度曲線 MQ3乙醇?xì)怏w傳感器管腳與測(cè)試電路如圖 33所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 10頁 共 28 頁 ABH136452QMN10VCC VCC VCCR3LEDC1VCC23418U1AR11234P1Rp匯誠科技 網(wǎng)址： 產(chǎn)品有售淘寶店： R2+5VDOUTAOUTGND 圖 34 傳感器及調(diào)理模塊原理圖 圖 35 MQ3傳感器模塊外形圖 該傳感器模塊具有如下特點(diǎn)，方便與單片機(jī)系統(tǒng)接口組成檢測(cè)儀器。 單片機(jī)電路 本設(shè)計(jì)選用高性能單片機(jī) STC12C5A16AD，其管腳如圖 36所示。 圖 37 單片機(jī)系統(tǒng)原理圖 圖 37中，按鍵 K2和 K3為醉酒閾值調(diào)整鍵，其中 K2為“增加”， K3為“減小”按鍵。其中 J2 的 3腳為背光引腳， R9 和 R10 電阻用于調(diào)節(jié)背光亮度。 其電路如圖 39所示。 數(shù) 據(jù) 初 始 化A / D 轉(zhuǎn) 換 初 始 化定 時(shí) 器 初 始 化顯 示 初 始 化進(jìn) 入 后 臺(tái) w h i l e 循 環(huán)觸 發(fā) A / D 轉(zhuǎn) 換換 算 酒 精 濃 度酒 精 濃 度 顯 示超 過 閾 值 嗎 ？有 鍵 按 下 嗎 ？ 按 鍵 處 理酒 精 濃 度 顯 示報(bào) 警是是否否 圖 41 主程序流程圖 include //頭文件 define uchar unsigned char //宏定義無符號(hào)字 符型 define uint unsigned int //宏定義無符號(hào)整型 code uchar seg7code[10]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}。 //數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào) sbit EOC=P3^2。 for(i=0。j)。 //求千位 x=date%1000/100。 P0=seg7code[z]amp。 P2=0XFF。 P2=0XFF。 P2=0XFF。 P2=0XFF。 //取反 } 主函數(shù) void main() { TMOD=0X01。 //定時(shí)時(shí)間低八位初值 EA=1。 //使采集信號(hào)為低 ST=1。 //允許數(shù)據(jù)輸出信號(hào) AD0809=P1。 //數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)值，其中 20為采集數(shù)據(jù)的毫安值 xianshi()。 X 表示串口號(hào)，如果沒有說明 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)沒有安裝，須重新安裝。 點(diǎn)擊“ Download/下載”按紐，窗口出現(xiàn)提示： Chinese:正在嘗試與 MCU/單片機(jī) 握手連接 ... Connection is failure. You can try: your MCU Power On Reset. operation, then reselect COM Port. PLCCDIP/PQFPDIP Socket trace too long. the STC version. still error, your MCU Firmware is error or null. Chinese:連接失敗，請(qǐng)嘗試以下操作： ，點(diǎn)下載按鈕，再給單片機(jī)上電 ，重新選擇 RS232 串口 , 接好電纜 PLCC、 PQFP 轉(zhuǎn)換座引線過長(zhǎng)而引起時(shí)鐘不振蕩，請(qǐng) 調(diào)整參數(shù) STC 軟件 ，可能 MCU/單片機(jī)內(nèi)無 ISP 系統(tǒng)引導(dǎo)碼， 或需退回升級(jí)，或 MCU 已損壞 USB 轉(zhuǎn) RS232 串口線下載，可能會(huì)遇到不兼容 的問題，可以讓我們幫助購買兼容的 USB 轉(zhuǎn) RS232 串口線 仍在連接中 , 請(qǐng)給 MCU 上電 ... 按下電路板上的電源按紐，保證其有個(gè)失電至上電 的過程，則窗口顯示開始燒錄芯片。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，使我對(duì)單片機(jī)的運(yùn)用以及編寫程序有了進(jìn)一步的了解，并且加深了我對(duì)這門課程的興趣。為了做好這次課程設(shè)計(jì)，我查閱了很多資料，也請(qǐng)教了老師，費(fèi)了不少心 思。 裝 訂 線 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 21頁 共 28 頁 附錄 A 元器件清單 M10單片機(jī)酒精檢濃度測(cè)報(bào)警套件元器件清單 酒精濃度測(cè)試儀 (1602)元器件清單 元件名 封裝 標(biāo)稱值 說明 數(shù)量 C1 直插 10uF/16V 電解電容 1 C2 直插 30pF 1 C3 直插 30pF 1 C4 直插 22uF/16V 電解電容 1 C5 直插 1 D4 直插 1N4148 1 R1 R4 R7 R8 直插 1k 1 R2 R3 R5 R6 直插 10k 1 R9 R10 直插 10k 1 S1 直插 自鎖 電源開關(guān)按鈕 1 S2 直插 按鍵 1