【正文】 板上連接電路。 display(C)。 } else if(m_data1730) { C=*m_data156。即首先，單片機要對采集到的數(shù)據(jù)在哪個區(qū)間作個判斷 跳轉(zhuǎn) ，然后再根據(jù)該區(qū)間的線性關(guān)系作轉(zhuǎn)換 ，得到對應(yīng)的酒精濃度值 。 sfr P1ASF=0X9D。 sfr ADC_CONTR=0XBC。 程序編寫 系統(tǒng)電源線接通或者系統(tǒng)復(fù)位后，程序從主程序入口進(jìn)入運行。 模數(shù)轉(zhuǎn)換 結(jié)束 后 ， 就 可以開始讀取數(shù)據(jù)了 。 本設(shè)計軟件編程部分選用 C 語言來寫程序代碼。 酒精濃度測試儀的設(shè)計與實現(xiàn) 18 圖 整體電路圖 圖 酒精濃度測試儀的設(shè)計與實現(xiàn) 19 3 軟件編程 開發(fā)環(huán)境 選用的開發(fā)平臺為 Keil uVision3 單片機 開發(fā)環(huán)境，只需在 PC 機上安裝 Keil uVision3 軟件，然后在 Keil uVision3 軟件 代碼編輯器編輯程序代碼，經(jīng) 修改，產(chǎn)生代碼，形成輸入輸出口實驗十六進(jìn)制 .HEX 文件。靜態(tài) 顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用 CPU 時間 少 。選亮數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示。當(dāng)送入一次字形碼后，顯示字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。把 8 個發(fā)光二極管的陰極連接在一起構(gòu)成共陰極端，接進(jìn)電路時，共陰極端接地，給要發(fā)光顯示的二極管的陽極端接高電平可使該發(fā)光二極管導(dǎo)通點亮。改變 7 腳與 8 腳之間電阻的阻值可以調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的顯示亮度，當(dāng)阻值增加亮度減弱，反之加強。本系統(tǒng)采用條狀顯示方式 ，即將引腳 9 和引腳 3 都接到電源的正極 。因為與串聯(lián)回路相接的內(nèi)部參考電壓為 ，所以相鄰分壓端之間的電壓差為 。 ADC0809 與 89C51 單片機的接口電路如圖 所示 [11]。由于 ALE 和 START 連在一起， ADC0809 在鎖存通道 地址的同時啟動 A/D 轉(zhuǎn)換。 ALE 端信號的頻率是單片機時鐘頻率的 1/6。當(dāng) OE 輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。此地址經(jīng)譯碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 REF（ +）、 REF（ ）：基準(zhǔn)電壓。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。如 表 1 所示 。下面說明各引腳功能。 圖 時鐘頻率低于 12MHz時的最小電路圖 由于 STC12C5A60S2 中，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路集成與芯片內(nèi)部，我們就以 ADC0809 為例，對數(shù)模轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行分析： ADC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 8 所示，它由 8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8 位開關(guān)樹型 A/D 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。因此，單片機的引腳 40 對應(yīng)的 VCC 接到 +5V 電源的正極，引腳 10 對應(yīng)的 GND 接到 +5V 電酒精濃度測試儀的設(shè)計與實現(xiàn) 8 源的接地端，為 STC12C5A60S2 單片機提供正常的工作電壓。這是使單片機正常工作的必要外圍電路部分?，F(xiàn)在，單片微機已不僅指單片計算機，還包括微計算機，微處理器，微控制器和嵌入式控制器，單片微機已是它們的俗稱 [8]。負(fù)載電阻要根據(jù) MQJ1 實際的技術(shù)參數(shù)而選擇阻值合適的電阻。由于這種變化是可逆的，所以能重復(fù)使用。將電極斷 A 接到電源正極，電極端 B 接兩個 270Ω 并聯(lián)的電阻。 圖 MQJ1檢測電路 信號采樣電路 信號的采樣模塊電路如圖 所示。此 時如果將酒精溶液樣品靠近 MQJ1 傳感器，我們立即可以看到數(shù)字萬用表顯示值馬上由原來大于 120KΩ 降至 10KΩ 以下。由于這種變化是可逆的，所以能重復(fù)使用。 本設(shè)計中的酒精氣體傳感器采用 MQJ1 型 ,它屬于 MQ 系列氣敏元件的一種。 一個新型的氣體檢測系統(tǒng)應(yīng)該包括： （ 1）基于一種或幾種傳感技術(shù)的氣體傳感器。由于我國管道煤氣中 H2含量很高，而氫敏元件較氧化碳元件價格低，靈敏度高，因此，用氫敏元件做城市管道煤氣泄露報警更為適宜。 圖 系統(tǒng)總框圖 酒精 氣敏傳感器 LM3914 發(fā)光二極管 單片機 數(shù)碼管 酒精濃度測試儀的設(shè)計與實現(xiàn) 5 信號采集 電路 氣體傳感器的選擇 根據(jù)被檢測氣體的不同，氣敏傳感器可分為以下三類 : （ 1）可燃性氣體氣敏傳感器。信號轉(zhuǎn)換模塊用來把采集到得模擬電壓信號轉(zhuǎn)換位可以用單片機處理的數(shù)字信號。 （ 4）一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)研、總體設(shè)計、硬件軟件設(shè)計、制版、元件安裝后，在系統(tǒng)的程序存儲器中放入編制好的應(yīng)用程序，系統(tǒng)即可運行。一旦總體方案確定下來，下一步的工作就是將該項目細(xì)化，即需明確哪些部分用硬件來完成，哪些部分用軟件來完成。 （ 2）系統(tǒng)總體方案的設(shè)計。 2 硬件電路設(shè)計與實現(xiàn) 單片機開發(fā)流程 （ 1）可行性調(diào)研。 測量樣品時，將探頭盡量放入塑料瓶內(nèi)，可以在一定程 度上消除流動空氣的影響，同時應(yīng)選擇空氣流動較小的室內(nèi)環(huán)境來測量。通過多個樣品的測量確定多個濃度區(qū)間的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)， 并 將每個區(qū)間的轉(zhuǎn)換關(guān)系近似線性化處理，然后通過軟件 編程 的方法 來 實現(xiàn)。 本文主要研究工作 本文以 STC12C5A60S2 單片機為核心，設(shè)計了用于測量酒精濃度的探測儀，主要研酒精濃度測試儀的設(shè)計與實現(xiàn) 3 究工作包括 以下 3 個方面。人飲酒后 , 酒精通過消化系統(tǒng)被人體吸收 , 經(jīng)過血液循環(huán) , 約有 90%的酒精通過肺部呼氣排出 , 因此測量呼氣中的酒精含量 , 就可判斷其醉酒程度。 設(shè)計酒精濃度探測儀 的意義 本設(shè)計基于 STC12C5A60S2 單片機設(shè)計的酒精氣體濃度探測儀，可用來檢測酒精氣體濃度，最主要的用途是檢測司機的酒精含量。 氣敏傳感器在家用電器中也有相當(dāng)廣 泛的應(yīng)用。 納米科學(xué)技術(shù) (Nano— ST)是研究尺寸在 — 100nm 的物質(zhì)組成體系的運動規(guī)律和相互作用以及可能的實際應(yīng)用中的技術(shù)問題的科學(xué)技術(shù)。純 SnO2 的氣敏特性不甚好，尤其是它的熱穩(wěn)定性不高。 四是 SnO2 元件有時由于靈敏度過大導(dǎo)致誤報，但是在檢測某些低濃度氣體時靈敏度卻難以達(dá) 到 要求 [2]。由于在檢測氣體時，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。 目前，氣敏傳感器領(lǐng)域還存在一些問題。 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)增長點 [1]。 南 陽 理 工 學(xué) 院 本科生 畢業(yè)設(shè)計 （論文 ） 學(xué)院（系）： 機 電 工 程 系 專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 完成日期 二 0 一一 年 五 月 南陽理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 酒精濃度測試儀的設(shè)計與實現(xiàn) The Design and Implementation of Alcohol Concentration Tester 總 計： 29 頁 表 格： 4 個 插 圖 ： 17 幅 南陽理工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 酒精濃度測試儀的設(shè)計與實現(xiàn) The Design and Implementation of Alcohol Concentration Tester 學(xué) 院（系）： 機電工程系 專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 29107011 指 導(dǎo) 教 師（職稱）： 評閱教師： 完 成 日 期： 2021 年 5 月 南陽理工學(xué)院 Nanyang Institute of Technology酒精濃度測試儀的設(shè)計與實現(xiàn) I 酒精濃度測試儀的設(shè)計與實現(xiàn) 測控技術(shù)與儀器 專業(yè) [摘 要 ]： 本設(shè)計 測試 對象為空氣中的酒精氣體濃 度 。我國傳感器 4 大類中，工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品占市場份額的 %。近年來，我國氣敏傳感器產(chǎn)業(yè)有了較快的發(fā)展，但與國外相比，從技術(shù)水平，產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用等領(lǐng)域均存在著不小的差距。 二是 選擇性差。靈敏度問題。 SnO2是一種廣普型的氣敏材料，圍繞 SnO2為基體材料的氣敏材料的制備及其氣敏元件制備的研究課題十分活躍。通過控制氣敏材料微粒大小，顆粒納米化，摻雜其它添加劑或催化劑，利用過濾設(shè)備或透氣膜來獲得選擇性，控制工作溫度及環(huán)境濕度影響，改進(jìn)制備等方法可以改善酒精濃度測試儀的設(shè)計與實現(xiàn) 2 SnO2傳感器的氣敏性能 [4]。 當(dāng)然，在己獲得明顯進(jìn)展的納米傳感領(lǐng)域中尚存在很多問題，從敏感材料到制作技術(shù)都很不成熟，其性能也有不盡人意的地方 [5]。當(dāng)被檢氣體濃度增大到一定值時，氣敏元件的阻值將隨之下降到某一值，使電壓比較器的狀態(tài)發(fā)生變化，輸出控制信號經(jīng)電流放大后，控制繼電器或雙向晶閘管接通電動機電源使吸排油煙機工作 [7]。 機動車駕駛?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產(chǎn)安全。 酒精氣體濃度探測儀在生產(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儀，可隨時檢測車間內(nèi)的酒精氣體濃度，當(dāng)酒精氣體濃度高于允許限定值時，發(fā) 出警報，提醒人們及時通風(fēng)換氣，做到安全生產(chǎn)。因為原始的采樣值是一個間接的負(fù)載分壓值， 需要將 它轉(zhuǎn)化為被 測酒精 濃度值。針對這 3 個主要問題 提出以下解決方案和驗證方法。再 通過反復(fù)多次測量多組數(shù)據(jù)，求其平均值的方法來縮小測量誤差。如果有，則可分析他人是如何進(jìn)行這方 面工作的，有什么有點和缺點，有什么值得借鑒的；如果沒有，則需要作進(jìn)一步的調(diào)研，此時的重點應(yīng)放在能否實現(xiàn)這個環(huán)節(jié)，首先從理論上進(jìn)行分析，探討實現(xiàn)的可能性，所