【正文】 和 L3為報警指示燈，分別可以進(jìn)行酒后和醉酒兩級報警。圖中 AOUT為 MQ3傳感器模塊輸出的檢測電壓信號，送入 ADC7端口進(jìn)行處理， DOUT為傳感器模塊輸出的數(shù)字電平信號，該信號可以根據(jù)乙醇?xì)怏w濃度直接輸出報警信號，報警閾值通過模塊上的電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。 PDIP40, STC12C5A16AD 圖 36 STC12C2052AD單片機(jī)管腳圖 該芯片為 52內(nèi)核 8 位單片機(jī)，內(nèi)部集成了 10位多路 A/D轉(zhuǎn)換模塊，適用于常用檢測電路。 (當(dāng)輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機(jī) ) 模擬量輸出 0~5V電壓，濃度越高電壓越高。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 11頁 共 28 頁 具有信號輸出指示。經(jīng)過調(diào)理，檢測信號由電阻值轉(zhuǎn)變成電壓值，便于后續(xù)電路進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換和處理。 (a) 管腳圖 (b) 測試電路 圖 33 MQ3乙醇?xì)怏w傳感器管腳及測試電 路 MQ3 乙醇?xì)怏w傳感器及其調(diào)理電路原理如圖 34 所示。其技術(shù)特點(diǎn)為： 1：對乙醇蒸汽有很高的靈敏度和良好的選擇性 2：快速的響應(yīng)恢復(fù)特性 3：長期的壽命和可靠的穩(wěn)定性 4：簡單的驅(qū)動回路 MQ3乙醇?xì)怏w傳感器靈敏度曲線如圖 32 所示，其傳感原理為氣敏電阻的輸出阻值隨乙醇?xì)怏w等濃度變化而變化。 MQ3 乙醇?xì)怏w傳感器輸出信號經(jīng)信號調(diào)理電路處理，輸出隨乙醇濃度變化的電壓信號，該電壓信號送入單片機(jī)系統(tǒng)，經(jīng) AD轉(zhuǎn)換，與設(shè)定的醉酒閾值進(jìn)行比較，并顯示或報警。元件列表、對象選擇按鈕、預(yù) 覽對象方位控制按鈕、仿真控制按鈕、狀態(tài)欄。 Proteus ISIS的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的 Windows界面。無論是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計的仿真以及 PCB設(shè)計，還是設(shè)計精美的原理圖 ISIS都是最好工具。 二、 Proteus ISIS ISIS是 PROTEUS系統(tǒng)的中心，它遠(yuǎn)不僅是一個 圖表庫。 (10)模擬信號發(fā)生器包括直流、正弦、脈沖、分段線性、音頻、指數(shù)、單頻 FM；數(shù)字信號發(fā)生器包括尖脈沖、脈沖、時鐘和碼流。 (8) 14種虛擬儀器：示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、規(guī)程分析儀等。 (6) DLL接口為應(yīng)用提供特定的模式。 (4)支持如 IAR. Keil和 Hitech等開發(fā)工具的 c源碼和匯編的調(diào)試。 (2)交互的裝置模型包括： LED和 LCD顯示， RS232終端，通用鍵盤，開關(guān)，按鈕等。 軟件具有以下特點(diǎn)。用戶甚至可以實(shí)時采用諸如 LED/、 RS232 終端等動態(tài)外設(shè)模型來對設(shè)計進(jìn)行交互仿真。 Proteus組合了高級原理圖、混合模式 SPICE仿真， PCB設(shè)計以及自動布線來實(shí)現(xiàn)一個完整的電子設(shè)計系統(tǒng)。 ProtuesISIS 介紹 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 7頁 共 28 頁 Proteus是英國 Labcenter electronics 公司開發(fā)的 EDA工具軟件。 （ 2） 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù) 位目標(biāo)系統(tǒng)。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器dScope51或 tScope51使用進(jìn)行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM中。然后分別由 C51及 A51編譯 器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。 C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中 uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows和 for Dos的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全 Windows 界面。 下面介紹 Keil C51開發(fā)系統(tǒng)基本知識 Keil C51開發(fā)系統(tǒng)基本知識 Keil C51是美國 Keil Software公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Keil提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 不同設(shè)計文件之間拷 貝模塊時，操作如下：先選中要拷貝的部分拷貝，鼠標(biāo)變成十字線后在選定的區(qū)域中間點(diǎn)擊左鍵，切換到另一個設(shè)計文件，粘貼即完成了操作。在放置芯片引腳時大頭指的是引腳外側(cè)，引腳名稱會嵌到芯片框里，引腳號在外側(cè)。還有一種情況是各種元件分散在各個公司的元件庫中，不便于使用，所以要把常用元件集中到一個元件庫中，這就要自己動手制作，將經(jīng)常用到的元件復(fù)制到這個元件庫中，方 便以后的使用。而將文件直接放在數(shù)據(jù)庫根目錄下則不會出現(xiàn)這些問題。 在移動元件時按空格可旋轉(zhuǎn)元件 。對某個工程的操作是對一個數(shù)據(jù)庫的操作，因此不同的數(shù)據(jù)庫會在不同的窗口中打開，通過最小化可看各個數(shù)據(jù)庫的窗口。接下來就可以進(jìn)行局部的連線了。先按照已畫好的電路草圖將所有元件找到拖放到編輯框里。其中由兩部分組成：電路圖編輯器和元件庫編輯器。該軟件功能強(qiáng)大，人機(jī)界 面友好，易學(xué)易用，仍然是大中院校電學(xué)專業(yè)必學(xué)課程，同時也是業(yè)界人士首選的電路板設(shè)計工具。 Protel 軟件介紹 電路設(shè)計軟件使用的是 Protel 99 SE。 對乙醇蒸汽具有很高的靈敏度和良好的選擇性。 雙路信號輸出（模擬量輸出及 TTL電平輸出） TTL輸出有效信號為低電平。外型管腳與 AT89S52等完全相同。 頁眉：常州輕工職業(yè)技術(shù)畢業(yè)設(shè)計；頁腳：頁碼，右側(cè)。 紙張與頁面設(shè)置：（ 1） A縱向、單面打印。直到 A／ D轉(zhuǎn)換完成， EOC變?yōu)楦唠娖?，指?A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。 START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 ADC0809的工作過程是：首先輸入 3位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。 Vcc：電源，單一＋ 5V。要求時鐘頻率不高于 640KHZ。當(dāng) A／ D轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 START： A／ D轉(zhuǎn)換啟動信號，輸入，高電平有效。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3位地址輸入線，用于選通 8路模擬輸入中的一路。 IN0～ IN7： 8路模擬量輸入端。輸入輸出與 TTL兼容。 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 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 21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 D／ A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 寄 存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。 3）轉(zhuǎn)換時間為 100μ s 4）單個＋ 5V電源供電 5）模擬輸入電壓范圍 0～＋ 5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 3頁 共 28 頁 第二章 元器件和開發(fā)工具介紹 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809 圖 21 ADC0809芯片 主要特性 1） 8路 8位 A／ D轉(zhuǎn)換器，即分辨率 8位。用相同容量的塑料瓶配制好不同濃度的酒精溶液后，將它密封并放置一段時間，待其穩(wěn)定后再測量。 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。一是外界環(huán)境流動空氣對傳感器的影響和對氣體樣品的稀釋，二是樣品的穩(wěn)定性對測量帶來的誤差，三是水蒸氣對測量的影響。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(shí)現(xiàn)。 （ 2）軟件方面，標(biāo)準(zhǔn)的確定是該部分要做的主要工作。 本文主要研究工作 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 2頁 共 28 頁 本文以 STC12C5A16AD單片機(jī)為核心，設(shè)計了用于測量酒精濃度的探測儀，主要研究工作包括以下 3個方面。當(dāng)然，最好的辦法是在車內(nèi)安裝這種測試儀，司機(jī)一進(jìn)入車內(nèi)檢測儀就檢測司機(jī)的酒精含量，如果超出允許值，系統(tǒng)控制引擎無法啟動，這樣就可從根本上解決酒后駕車問題。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。隨著攝入酒精量的增加，選擇反應(yīng)錯誤率顯著增加，當(dāng)血液中酒精含量由 ‰ 增至 1‰ ，發(fā)生車禍的可能性便增加 5倍，如果增至 ‰ ，可能性再增加 6倍。 設(shè)計酒精濃度探測儀的意義 本設(shè)計基于 STC12C5A16AD單片機(jī)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(jī)的酒精含量。靈敏度問題。三是催化劑中毒。二是選擇性差。一是元件的穩(wěn)定性差。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。 由于氣體與人類的日常生活密切相關(guān)，對氣體的檢測已經(jīng)是保護(hù)和改善生態(tài)居住環(huán)境不可缺少的手段，氣體傳感器發(fā)揮著極其重要的作用。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 %。 A/D conversion。 conversing the voltage signal through the A/D conversion at the control of the singlechip, obtaining the digital voltage signal。單片機(jī) Abstract Different concentrations of alcohol solution are detected and showed in the design. The design can be used to the detection of drunk driving through improvement. In this thesis, the concentration of alcohol can be measured and displayed by using the gas sensor based on STC12C5A16AD MCU and MQ3. In the thesis Major researches are three points. (1) In the hardware, detecting the technology parameters MQ3 gas sensor, and connecting it to a testing part of the alcohol gas concentration。 關(guān)鍵詞 ：氣體傳感器 。對不同的區(qū)間濃度和電壓轉(zhuǎn)換關(guān)系做線性化處理，簡化了硬件電路的設(shè)計。 本設(shè)計的特色在于標(biāo)準(zhǔn)的確定。設(shè)計的傳感器對酒精氣體反應(yīng)靈敏，能在有效范圍內(nèi)測量它的濃度值。（ 2）軟件方面，主要研究了電壓到濃度的線性轉(zhuǎn)換和最終濃度值的數(shù)碼管顯示。本文用STC12C5A16AD單片機(jī)與 MQ3型氣體傳感器實(shí)現(xiàn)了對酒精濃度的測量，并對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全 了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或 集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子系畢業(yè)設(shè)計 CCZZIILLII 常常 州州 輕輕 工工 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 題 目 酒精濃度探測儀 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)