【導(dǎo)讀】近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，給人們也帶來了很多利益。消費(fèi)水平迅速提高，制造業(yè)也在快速地發(fā)展。現(xiàn)在，私家車對(duì)于很多人來說已經(jīng)。不再是奢侈品了。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。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。例如，麻痹神經(jīng)、肢體不受控制、大腦反應(yīng)遲鈍等等。所以,過量飲酒者開。車是一件非常危險(xiǎn)的事情，但是少量飲酒并不會(huì)有上述癥狀。因此，我們需要設(shè)。目前，許多國家采用呼氣酒精。檢測(cè)儀來檢測(cè)駕駛員體內(nèi)的酒精含量。在本課題中使用MQ-3氣體傳感器采集數(shù)

　　

【正文】 31 頁 感器所占的誤差比例會(huì)更大。 2) 在測(cè)量的過程中，傳感器與酒精源的距離也會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來誤差，距離酒精源越近，酒精的濃度越大。 3) 酒精檢測(cè)儀 在運(yùn)行過程中，單片機(jī)會(huì)受到 軟件的控制，從而產(chǎn)生軟件延時(shí)誤差。 4) 在使用的過程中，若鋰電池的供電電壓不穩(wěn)定，會(huì)直接影響傳感器的輸出，從而產(chǎn)生誤差。 調(diào)試中的問題 及解決方案 1) 整個(gè)硬件模塊不能正常供電 最初選擇的低壓差調(diào)節(jié)器的型號(hào)是 AMS1117，它是一款正電壓輸出低壓差的三端線性穩(wěn)壓芯片，主要是利用它將鋰電池的輸出電壓降至 來給整個(gè)系統(tǒng)供電。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)試過程中發(fā)現(xiàn) ASM1117 的輸出電壓比我們想要的 要小 得 多，所以整個(gè)系統(tǒng)不能正常工作。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。而且它能夠穩(wěn)定的輸出 電壓來給整個(gè)系統(tǒng)供電。換成 KV5033 低壓差調(diào)節(jié)器后系統(tǒng)就能正常供電了。 2) 傳感器輸出信號(hào)不正常 調(diào)試傳感器模塊時(shí)，在最初調(diào)試的過程中，我是在系統(tǒng)剛一開始供電就開始調(diào)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)傳感器的輸出信號(hào)變化不正常，與預(yù)期的結(jié)果不一樣，但是過幾分鐘后調(diào)試就正常了，剛開始一直以為是電路哪里有問題，但是找了很久都沒有找到問題所在，后來再去查看 MQ3 傳感器的使用手冊(cè)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)， MQ3 傳感器在使用之前要先預(yù)熱 5 分鐘，才能使它的精度達(dá)到最高，誤差最小。 3) 蜂鳴器不報(bào)警 調(diào)試聲光報(bào)警模塊的時(shí)候，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)酒精濃度值超過閥值時(shí)只有指示燈亮，蜂鳴器不響，就去檢查電路，覺得電路沒問題，就以為是程序報(bào)警模塊寫錯(cuò)了，又去檢查程序，檢查過后還是沒有發(fā)現(xiàn)問題所在。我在這一部分浪費(fèi)了不少時(shí)間，還是沒結(jié)果。后來找同學(xué)幫忙看一看才發(fā)現(xiàn)是一個(gè)非常小的問題，由于自己的粗心把與蜂鳴器相連的三極管接反了。 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。 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。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。但是在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)比較器的輸出端很難達(dá)到一個(gè)能讓 LED 指示燈 亮的低電平，即使 LED 指示燈亮了，肉眼也很難分辨出來。調(diào)試了很久也沒找出問題在哪里，后來考慮到這個(gè)模塊對(duì)硬件的整體設(shè)計(jì)和功能沒有什么影響，于是決定把這個(gè)模塊取消了，現(xiàn)在在產(chǎn)品成品上還遺留著那個(gè)電位器。 6) 酒精濃度換算誤差較大 根據(jù)圖 24氣敏元件靈敏度特性曲線來查找酒精傳感器的輸出電壓與酒精濃度的關(guān)系，最初為了計(jì)算方便，就把酒精傳感器在純凈空氣中的電壓與在酒精氣體中輸出電壓的比值與酒精濃度看成是成正比的關(guān)系，根據(jù)這種關(guān)系來換算酒精濃度值，后來發(fā)現(xiàn)誤差太大。就去查找原因，通過查找 MQ3 酒精傳感器的使用手冊(cè)發(fā)現(xiàn)，并不是根據(jù)上述的關(guān)系來換算的，酒精傳感器在純凈空氣中的電壓值與在酒精氣體中輸出的值電壓的比值與酒精濃度并不是成正比的。而是如式 51這樣的一種關(guān)系： aleter = (V0/)/(0. 101) （ 51） 根據(jù)這種關(guān)系換算出來的酒精濃度值與實(shí)際值更接近。但是受環(huán)境溫度和濕度的影響，還是存在一 些 誤差。 6 結(jié)論 綜上所述，基于 STM32 的便攜式酒精氣體濃度檢測(cè)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。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。軟件的編程設(shè)計(jì)過程中，采用的是分模塊設(shè)計(jì)，各個(gè)子程序之間互不影響，大大的簡化了整個(gè)編程過程，這樣還有益于后期的調(diào)試和升級(jí)。該酒精濃度檢測(cè)系統(tǒng)不僅可以用于檢測(cè)空氣中的酒精含量，對(duì)人 身安全起保護(hù)作用，而且也可以用于其他需要進(jìn)行酒精濃度檢測(cè)的環(huán)境中。 第 26 頁 共 31 頁 參考文獻(xiàn) [1] 李建榮，薛亞平，錢松 . 基于單片機(jī)的酒精濃度檢測(cè)儀的設(shè)計(jì) [A]. 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) , 2020, 13(4):14 [2] 王彩紅，王學(xué)梅 . 酒精檢測(cè)儀的研制 [J]. 科技信息 , 2020, 29:13 [3] 田哥 . 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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。 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。 (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。 (3)學(xué)?？梢詫W(xué)術(shù)交流為目的復(fù)制、贈(zèng)送和交換學(xué)位論文。 (4)學(xué)?？稍试S學(xué)位論文被查閱或借閱。 (5)學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容（保密學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定）。 除非另有科研合同和其他法律文書的制約，本論文的科研成果屬于成都信息工程 大學(xué) 。 特此聲明！ 作者簽名： 年 月 日 第 29 頁 共 31 頁 附 件 AD 轉(zhuǎn)換主要程序 void Adc_Init(void) { RCC_Configuration_ADC()。 GPIO_Configuration_ADC()。 DMA_Configuration_ADC()。 ADC1_Configuration_DMA()。 } void Get_Adc_Average(void) { static u8 t = 0。 static u32 adc_t。 static u16 adc_max = 0, adc_min = 0。 if (t 12 amp。amp。 Adc_avg_flag == 0) { adc_t += ADC_ConvertedValue[0]。 // 求和 delay_ms(100)。 if(ADC_ConvertedValue[0] adc_max) //求最大和最小 adc_max = ADC_ConvertedValue[0]。 if(ADC_ConvertedValue[0] adc_min) adc_min = ADC_ConvertedValue[0]。 t++。 } if (t == 12) { Adc_avg_flag = 1。 t = 0。 Adc_avg = (adc_t adc_max adc_min) / 10。 adc_t = 0。 第 30 頁 共 31 頁 adc_max = 0。 adc_min = 0xffff。 } } define Air_cv void Voltage_Deal(void) { float voltage_cv。 float aleter = 0。 u8 str[11] = a98。 Get_Adc_Average()。 if(Adc_avg_flag == 1) { Adc_avg_flag = 0。 voltage_cv = Adc_avg * / 4096。 aleter = (Air_cv/)/()。 if(aleter) aleter = 0。 sprintf(str,%,aleter)。 OLED_P8x16Str(10, 4,str)。 Warning(aleter)。 } } 報(bào)警主要程序 void Warning_init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure。 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE)。 = GPIO_Pin_2。 第 31 頁 共 31 頁 = GPIO_Speed_50MHz。 = GPIO_Mode_Out_OD。 GPIO_Init(GPIOD, amp。GPIO_InitStructure)。 = GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8。 = GPIO_Speed_50MHz。 = GPIO_Mode_Out_OD。 GPIO_Init(GPIOA, amp。GPIO_InitStructure)。 Warning_BEEP = 0。 Warning_LED0 = 1。 Warning_LED1 = 1。 } define Warning_voltage_red void Warning(float aleter) { if(aleter Warning_aleter_red){ Warning_LED1 = 0。 Warning_LED0 = 1。 Warning_BEEP = 1。 delay_ms(300)。 Warning_BEEP = 0。 } else{ Warning_LED0 = 0。 Warning_LED1 = 1。 } }