【正文】 Warning_BEEP = 0。GPIO_InitStructure)。 第 31 頁 共 31 頁 = GPIO_Speed_50MHz。 aleter = (Air_cv/)/()。 第 30 頁 共 31 頁 adc_max = 0。 // 求和 delay_ms(100)。 DMA_Configuration_ADC()。 關(guān)于學(xué)位論文使用權(quán)和研究成果知識(shí)產(chǎn)權(quán)的說明： 本人完全了解成都信息工程 大學(xué) 有關(guān)保管使用學(xué)位論文的規(guī)定，其中包括： (1)學(xué)校有權(quán)保管并向有關(guān)部門遞交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件。 6 結(jié)論 綜上所述，基于 STM32 的便攜式酒精氣體濃度檢測儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，軟、硬件的設(shè)計(jì)和調(diào)試都已完成，所有性能及功能基本已達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。 5) 傳感器的輸出結(jié)果與電位器的分壓比較結(jié)果指示不正常 為了方便后期軟件編程過程中的調(diào)試，在最初的硬件設(shè)計(jì)過程中，本來是想 第 25 頁 共 31 頁 將傳感器的輸出信號(hào)與電位器的分壓（設(shè)置成閥值）作比較，通過一個(gè) LED 指示燈來指示比較結(jié)果。于是就把低壓差調(diào)節(jié)器換成了 KV5033 芯片， KV5033 的輸出電壓剛好能達(dá)到我們想要的 電壓。 誤差分析 以上測試數(shù)據(jù)是 對(duì) 45 度白酒測量 12 次的 結(jié)果，測量結(jié)果精度較高 ，精度達(dá)到 。此時(shí)蜂鳴器響、紅色指示燈亮，黃色指示燈滅。 充電電路測試 TP4054 接入 5V 電源時(shí)，通過 3 引腳給鋰電池充電，當(dāng)測得 3 引腳電壓大于開始 觸發(fā)器復(fù)位 觸發(fā)器復(fù)位 讀取 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù) 結(jié)束 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換是否結(jié)束 Y N 第 23 頁 共 31 頁 時(shí)，此時(shí)的充電電流比較穩(wěn)定。在本次編程設(shè)計(jì)中采用的是 DMA 模式，只要ADC 轉(zhuǎn)換一次， DMA 就搬運(yùn)一次，達(dá)到指定的次數(shù)后完成一次傳輸。程序流程圖如圖 42 所示。 調(diào)用 ADC轉(zhuǎn)換子程序 delay_init()。 主程序模塊：系統(tǒng)上電后，首先進(jìn)入初始化模塊，進(jìn)入酒精濃度檢測界面測量酒精濃度，首先等待讀數(shù)歸零，然后再進(jìn)行測量。如果傳感器所測電壓值大于閥值，單片機(jī)的 A8 引腳就會(huì)輸出低電平， A7 引腳就會(huì)輸出高電平，此時(shí) LED2 指示燈 亮， LED3 指示燈 滅。C (9) 存儲(chǔ)溫度： 20176。它很適合用于某些電池供電的系統(tǒng)，比如無繩電話、便攜式 電子設(shè)備和一些無線控制系統(tǒng)等。 Vcc 的值在 至 之間，并通過一個(gè)電容器進(jìn)行旁路，這個(gè)電容器的值至少為 1uF 引腳 5（ PROG)：該引腳的作用是對(duì)充電電流進(jìn)行監(jiān)控 /設(shè)定 和 停機(jī)。在該模式下，TP4054 提供的電流只有設(shè)定充電電流的 1/10，當(dāng)電流電壓大于安全的電平時(shí)，就可以達(dá)到滿電流進(jìn)行充電。它的特點(diǎn)如下： ① 可以復(fù)位整個(gè)系統(tǒng) ② 可以為應(yīng)用程序提供超時(shí)管理 ③ 可以通過硬件或者軟件啟動(dòng) ④ 有一個(gè) 12 位的遞減計(jì)數(shù)器 ⑤ 有一個(gè) 8 位的預(yù)分頻器 (4) 窗口看門狗定時(shí)器 1 個(gè)，特點(diǎn)如下 ① 有一個(gè) 7 位的遞減計(jì)數(shù)器 ② 可以被配置為自由運(yùn)行 ③ 可以復(fù)位整個(gè)系統(tǒng) ④ 有早期預(yù)警中斷的功能 (5) 系統(tǒng)時(shí)基定時(shí)器 1 個(gè) 它既可以用于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，也可以用作是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的遞減計(jì)數(shù)器。C (10) 內(nèi)嵌 2個(gè) 12bit 的 A/D 轉(zhuǎn)換器，可用 A/D 通道 16 個(gè)，轉(zhuǎn)換范圍為 (11) 一共有 100 個(gè) 引腳，其中 80 個(gè)為 I/O 端口。如公式 31 所示： aleter = (V0/)/() (31) 在環(huán)境不變的情況下 V0 是一個(gè)定值，所以只需要算出 MQ3 氣體傳感器在酒精氣體環(huán)境下的輸出電壓值，就可以算出酒精氣體的濃度。 2)傳感器的管腳分布及外形 MQ3 酒精 氣體傳感器 由以下幾部分組成 ： (1) SnO2 敏感層 (2) 微型 AL2O3 陶瓷管 (3) 加熱器 (4) 測量電極構(gòu)成的敏感元件 它被固定在不銹鋼或塑料制成的腔體內(nèi)，由于傳感器工作前必須要預(yù)熱，所以它的內(nèi)部有一個(gè)加熱器專門用來加熱傳感器。 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 技術(shù)指標(biāo) 中國大陸地區(qū)血液中酒精濃度（ BAC）與呼氣酒精濃度（ BrAC）的比值采用 2200，即兩種單位之間的換算關(guān)系為 BAC=BrAC*2200。 課題研究思路 伴隨著單片機(jī)（ MCU）技術(shù)的快速發(fā)展和日益完善，單片機(jī)在我們的日常生活中已 經(jīng) 是屢見不鮮了，我們將它應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。所以這兩種類型的酒精含量檢測儀使用得比較多。 如果駕駛員喝了酒，那么他呼出的氣體中就含有酒精氣體，所以為了檢查酒駕，便攜式的酒精檢測儀得到了交警的廣泛使用。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前，電化學(xué)性質(zhì)的酒精檢測儀在全世界是使用得最多的。另外，還有啤酒，洋酒，紅酒的消費(fèi)，當(dāng)時(shí)我國人均消費(fèi)的啤酒約為36 升、洋酒約為 升、紅酒約為 升。s economy , it has brought people a lot of benefits. People39。但是 交通事故發(fā)生 概率也大大增加了，尤其是由于 酒后駕車而引起 的 。 如果 飲酒 過多 ，會(huì) 造成體內(nèi)酒精濃度過高， 給飲酒者帶來不良的 生理反應(yīng) 。s life and consumption level increase rapidly, and manufacturing industry is also developing quickly. Now, the private car for a lot of people have is no longer a luxury. But the traffic accident probability has greatly increased, especially due to drunk driving. If excessive drinking, the alcohol concentration will raise in body, bring the adverse physiological responses to the drinkers. For example, nerve paralysis, body out of control, the slow response of the brain and so on. So, drive after excessive drinking is a very dangerous thing. But a small amount of alcohol does not have these symptoms. At present, in many countries, the breath alcohol detector is used to detect alcohol content in the driver39。如果按照白酒的酒精含量 65%、紅酒的酒精含量 10%、洋酒的酒精含量 40%、啤酒的酒精含量 4%來 計(jì)算，那么當(dāng)時(shí)我國人均純酒精消費(fèi)量約為 升。酒精檢測儀 根據(jù)顯示方式 的 不同主要分為兩種：其中一種是發(fā)光管顯示。而目前使用的酒精檢測儀檢測 第 2 頁 共 31 頁 駕駛員是否飲酒只能夠初步的判斷，最終還需要通過血檢來檢測駕駛員體內(nèi)的酒精含量，來判定駕駛員是不是構(gòu)成了酒駕。 環(huán)保型能源燃料電池可以直接把可燃?xì)怏w轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，而在整個(gè)過程中卻不產(chǎn)生污染，所以全世 界都在廣泛的研究。從智能控制到監(jiān)測方面，與其他技術(shù)相比，單片機(jī)的優(yōu)越性是非常的明顯。判斷是否酒駕以及醉駕的標(biāo)準(zhǔn)如表 21 所示： 表 21 是否構(gòu)成酒駕或醉駕參考標(biāo)準(zhǔn) 行為類別 血液酒精含量（ BAC） 呼氣酒精含量（ BrAC） 飲酒駕車 醉酒駕車 報(bào)警濃度 根據(jù)酒精氣體濃度檢測儀的測量結(jié)果，來看結(jié)果是落在哪個(gè)區(qū)域，從而判斷駕駛員是否酒駕。封裝好的 MQ3 酒精氣體傳感器有 6 只針狀管腳，讀取信號(hào)的引腳有 4 個(gè)，另外 2 個(gè)引腳專門提供電流來加熱傳感器。 Vs 是根據(jù)公式 32算出的。絕大部分端口都可以接受5V 信號(hào) (12) 擁有 7 個(gè)定時(shí)器 2)低功耗模式 (1) 睡眠模式：在睡眠模式時(shí)，只有 CPU 停止，其他的外部設(shè)備都處于工作狀態(tài)， 可以通過中斷或事件來喚醒 CPU。它具有以下四個(gè)特點(diǎn)： ① 24 位的遞減計(jì)數(shù)器 ② 可編程時(shí)鐘源 ③ 當(dāng)計(jì)數(shù)器為 0 時(shí)能夠產(chǎn)生一個(gè)可屏蔽系統(tǒng)的中斷 第 10 頁 共 31 頁 ④ 自動(dòng)重加載功能 5)通用輸入輸出接口（ GPIO） 每一個(gè) GPIO 引腳都能夠通過軟件來配置，可以將它們設(shè)置成輸入、輸出或復(fù)用端口。 第 11 頁 共 31 頁 (2) 恒定電流模式 TP4054 進(jìn)入恒定電流模式的條件是 3 引腳的電壓大于 ，在此模式下向電池提供穩(wěn)定的電流進(jìn)行充電。在該引腳與地之間連接了一個(gè)電阻器 PPROG，通過它來進(jìn)行 充電電流的設(shè)定。其擁有低壓差、低靜態(tài)的電流等特性，而且具有非常小的初始容限，極低的線路調(diào)節(jié)率以及良好的負(fù)載等特性，并且擁有很低的溫度系數(shù)，所以適用于當(dāng)做低功耗電源。C 至 +60176。否則 LED3指示燈 亮， LED2 指示燈 滅。系統(tǒng)測出酒精濃度值后一方面在顯示屏上顯示，另一方面判斷濃度值是否超過閥值，如超過閥值進(jìn)行報(bào)警。 調(diào)用延時(shí)子程序 NVIC_Configuration()。 第 19 頁 共 31 頁 圖 42 數(shù)據(jù)采集模塊程序流程圖 液晶顯示模塊程序設(shè)計(jì) 要讓液晶顯示屏正常工作，首先寫入命令控制字，然后在寫入需要顯示的數(shù)據(jù)。在本程序中采用的是使能掃描模式并且連續(xù)轉(zhuǎn)換，由軟件觸發(fā) ADC 轉(zhuǎn)換。測得鋰電池的輸出電壓為 ，通過 KV5033低壓差調(diào)節(jié)器后，輸出電壓為 。 調(diào)試 結(jié)果 分析 測試數(shù)據(jù) 給整個(gè)系統(tǒng)上電后，等待大約一分鐘左右，然后找了一瓶 45 度的白酒，打開瓶蓋，然后把系統(tǒng)上的酒精傳感器對(duì)準(zhǔn)瓶口，開始測試數(shù)據(jù)。 該酒精濃度檢測儀存在一些誤差， 該誤差主要由以下幾方面造成。而且它能夠穩(wěn)定的輸出 電壓來給整個(gè)系統(tǒng)供電。傳感器輸出信號(hào)接入比較器的正向端，電位器的分壓接入比較器的負(fù)向端，預(yù)期的結(jié)果是當(dāng)傳感器的輸出信號(hào)大于電位器分壓（即正向端電壓大于負(fù)向端電壓）時(shí)，比較器輸出為低電平， LED 指示燈亮， 否則 LED 指示燈不亮。硬件電路的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，準(zhǔn)確度較高，聲光報(bào)警模塊均工作正常。 (2)學(xué)校可以采用影印、縮印或其他復(fù)制方式保存學(xué)位論文。 ADC1_Configuration_DMA()。 if(ADC_ConvertedValue[0] adc_max) //求最大和最小 adc_max = ADC_ConvertedValue[0]。 adc_min = 0xffff。 if(aleter) aleter = 0。 = GPIO_Mode_Out_OD。 Warning_BEEP = 0。 } else{ Warning_LED0 = 0。 delay_ms(300)。 GPIO_Init(GPIOA, amp。 = GPIO_Pin_2。 voltage_cv = Adc_avg * / 4096。 adc_t = 0。 Adc_avg_flag == 0) { adc_t += ADC_ConvertedValue[0]。 GPIO_Configuration_ADC()。文中除了特別加以標(biāo)注地方外，不包含他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得成都信息工程 大學(xué) 或其他教學(xué)機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。但是受環(huán)境溫度和濕度的影響，還是存在一 些 誤差。 4) LED 指示燈指示不正確 在最后的調(diào)試中，感覺程序和硬 件都做好了，但是就是有一個(gè)指示燈該亮的時(shí)候不亮，后來才發(fā)現(xiàn)是程序中的輸出引腳與硬件中的對(duì)不上，更改過來后運(yùn)行就正常了。雖然在一些資料上看到它可以將輸出電壓調(diào)節(jié)為 ，但是在實(shí)際調(diào)試過程中