【正文】 測量用的酒精溶液是用無水乙醇和純凈水按體積比來配制的，單位 mL/mL 表示的是1mL 酒精溶液中含酒精的體積。 調(diào)試 電路其他功能模塊正確后，將預(yù)熱足夠長時間能正常工作的氣體傳感器 MQ3 換上原來 20kΩ 的電阻。初始化器件后，將經(jīng)過編譯生成的 ,HEX 十六進制文件下載到單片機。據(jù)此，可以寫出雙字節(jié)除法的程序代碼。數(shù)碼管顯示選用的是靜態(tài)顯示的方法，要在每次顯示數(shù)據(jù)時把要顯示的 3 個位按順序串行送到數(shù)碼管集成驅(qū)動電路 74LS164 并行輸出，以同時驅(qū)動 3 個數(shù)碼管同時點亮。為此，在第一位單字節(jié)除 51 后， 接下來的小數(shù)部分位的除 51則要作雙字節(jié)的除法，這樣才能保證使所有位能顯示出來。所以 單片機在將地址7FF8H 寫入模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片后，一方面模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片鎖存地址選擇線的狀態(tài)，從而選通相應(yīng)的模擬通道，同時啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換。因為在程序中每次對模數(shù)轉(zhuǎn)換后讀取的數(shù)據(jù)，需要相應(yīng)的存儲空間，同時對讀取的數(shù)據(jù)作適當處理后也要送到特定的存儲空間存儲起來，以供后面的數(shù)碼管顯示用。 程序流程 當檢測到酒精氣味時，氣體傳感器 MQ3 兩個電極端 AB 間電阻將變小，對應(yīng)與氣體傳感器負載電阻的分壓將變大。單片機引腳 用于給移位寄 存器提供移位的時鐘脈沖，該引腳與三個移位寄存器的時鐘輸入端 CLK 相連。靜態(tài) 顯示數(shù)據(jù)穩(wěn)定，占用 CPU 時間 少 。 輸入靈敏度可以通過負載電阻 的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)，即對地電阻調(diào)小時靈敏度下降；反之，靈敏度增加。 10 個電壓比較器的同相輸入（ +）端分別接到10 個等值電阻（ 1KΩ）串聯(lián)回路的 10 個分壓端。單片機引腳 與模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的 EOC 端經(jīng)過或非門后的輸出端用導線相連接，用于單片機對模數(shù)轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的查詢，模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)束后可以查詢到 為高電平，為單片機讀取數(shù)據(jù)作準備。由于 ADC0809 具 有三態(tài)輸出數(shù)據(jù)瑣存器，其 8 位數(shù)據(jù)輸出端可以直接與數(shù)據(jù)總線相連。下降沿啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，之后 EOC 輸出信號變低，指示轉(zhuǎn)換正在進行。 CLK：時鐘脈沖輸入端。 21~28： 8 位數(shù)字量輸出端 。如圖 7 所示， 10μF 的電容 C3 與 270Ω 的電阻并聯(lián)后再與一個 10KΩ 的電阻串聯(lián)，電容的正極端接到電源的正極，電容的另一端接至引腳 RST。對于外接電容 C1 和 C2 的大小雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小還是會對振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度和溫度穩(wěn)定性帶來一定的影響。針對不同型號的單片機在最小系統(tǒng)設(shè)計上會有一些差別。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 RST：復(fù)位輸入信號，高電平有效。 P0 口： 8 位漏極開路的。AT89S51 提供以下標準功能： 4KBFlash 閃存存儲器， 128B 內(nèi)部 RAM， 32 個 I/O 口線，看門狗，兩個數(shù)據(jù)指針，兩個 16 位定時 /計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 在采樣硬件電路中實際要考慮到 MQ3 的實際技術(shù)參數(shù)，即加熱電阻和敏感體電阻的大小，該部分應(yīng)與電源正極相連。 MQ3 的兩個 B 引腳也連接在一起，作為敏感體電阻的另一個電極。加熱開始幾秒鐘后 A， B 之間電阻迅速下降至 10KΩ 以下，然后又逐漸上升至 120KΩ 以上后并保持著。 本設(shè)計中的酒精氣體傳感器采用河南漢威電子有限公司的 MQ3型 ,它屬于 MQ系列氣敏元件的一種。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。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。一旦總體方案確定下來，下一步的工作就是將該項目細化，即需明確哪些部分用硬件來完成，哪些部分用軟件來完成。畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 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。通過多個樣品的測量確定多個濃度區(qū)間的轉(zhuǎn)換標準，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)。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。 氣敏傳感器在家用電器中也有 相當廣泛的應(yīng)用。純 SnO2 的氣敏特性不甚好，尤其是它的熱穩(wěn)定性不高。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。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，它將不僅促進系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造，而且可導致建立新型工業(yè)和軍事變革，是 21 世紀新的經(jīng)濟增長點 [1]。對于流動空氣，樣品的穩(wěn)定性和水蒸氣的影響，提出了解決方案和驗證方法。 指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄 摘 要 .............................................................................................................................................. I Abstract ...........................................................................................................................................II 1 緒論 ............................................................................................................................................. 1 設(shè)計背景 .................................................................................................................................. 1 氣敏傳感器的研究現(xiàn)狀 .......................................................................................................... 1 設(shè)計酒精氣體傳感器的意義 .................................................................................................. 2 本文主要研究工作 .................................................................................................................. 2 2 硬件電路設(shè)計與實現(xiàn) ................................................................................................................. 4 單片機開發(fā)流程 ...................................................................................................................... 4 硬件系統(tǒng)框圖 .......................................................................................................................... 4 信號采集電路 .......................................................................................................................... 5 信號轉(zhuǎn)換電路 .......................................................................................................................... 8 發(fā)光二極管顯示報警電路 .................................................................................................... 14 數(shù)碼管顯示電路 .................................................................................................................... 16 系統(tǒng)整體電路圖 .................................................................................................................... 18 3 軟件編程 ................................................................................................................................... 20 開發(fā)環(huán)境 ................................................................................................................................ 20 程序流程 ................................................................................................................................ 20 程序代碼編寫 ........................................................................................................................ 22 4 電路調(diào)試與測試結(jié)果 ............................................................................................................... 28 電路調(diào)試 ................................................................................................................................ 28 濃度與顯示之間的關(guān)系 ........................................................................................................ 29 5 結(jié)束語 ....................................................................................................................................... 33 參考文獻 ....................................................................................................................................... 34 附 錄 ....................................................................................................................................... 35 致 謝 ....................................................................................................................................... 38 畢業(yè)設(shè)計（論文） I 摘 要 本設(shè)計實現(xiàn)了對不同濃度酒精的檢測和顯示，通過適當改進可以用于檢測酒后駕車。 進度安排