【正文】 xtended simple, accurate and convenient, good reliability, high precision, strong control function, to go beyond threshold alarm, intuitive and based on SCM alcohol concentration monitor research for social public security increase of great value.Keywords: Alcohol, concentration sensor, microcontroller analogtodigital conversion , hardware design, alarmV目錄目 錄1 引 言 1 酒精濃度檢測(cè)儀的背景 1 酒精濃度檢測(cè)儀現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1 本課題實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 12 設(shè)計(jì)方案和元器件選擇 2 設(shè)計(jì)方案 2 單片機(jī)的選擇 2 傳感器 4 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 5 AT24C02存儲(chǔ)器 6 LCD顯示模塊 63 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8 硬件設(shè)計(jì)原理 8 硬件設(shè)計(jì)外圍電路 9 晶振電路、復(fù)位電路設(shè)計(jì) 9 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 11 電源電路設(shè)計(jì) 11 信號(hào)調(diào)制電路設(shè)計(jì) 12 A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì) 13 外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)器電路設(shè)計(jì) 144 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 15 主程序流程圖 15 A/D轉(zhuǎn)換模塊程序流程圖 15 按鍵程序流程圖 16 液晶顯示程序流程圖 175 本設(shè)計(jì)總結(jié)與展望 186 結(jié)束語(yǔ) 18參考文獻(xiàn) 20致 謝 21 20北京信息科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1 引 言 酒精濃度檢測(cè)儀的背景對(duì)氣體中酒精含量進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備有五種基本類(lèi)型，即：燃料電池型(電化學(xué))、半導(dǎo)體型、氣體色譜分析型、紅外線(xiàn)型、比色型。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，基于單片的酒精濃度測(cè)試儀比傳統(tǒng)的機(jī)械檢測(cè)儀或酒精計(jì)靈敏，擴(kuò)展簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確方便，可靠性好，檢測(cè)精度高，控制功能強(qiáng)大，對(duì)超出閥值進(jìn)行聲光報(bào)警，直觀準(zhǔn)確。本文研究了一種用于公共場(chǎng)所具有檢測(cè)及超限報(bào)警功能的酒精濃度檢測(cè)儀設(shè)計(jì)。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(shū)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(guó)家有關(guān)部門(mén)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(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)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(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。摘要北京信息科技大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）基于單片機(jī)的酒精濃度檢測(cè)儀設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日摘 要近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，越來(lái)越多的私家車(chē)進(jìn)入了人們的視野，而酒后駕車(chē)造成的交通事故也屢屢攀升。設(shè)計(jì)方案基于89C51單片機(jī)和MQ3酒精濃度傳感器，系統(tǒng)先將傳感器輸出的信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路處理后，再經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后由LCD顯示酒精濃度值，從而告知駕駛?cè)嗽诤侠戆踩那闆r下才能駕車(chē)行駛。所以基于單片機(jī)的酒精濃度監(jiān)測(cè)儀的研究對(duì)社會(huì)公共安全的提高具有很大促進(jìn)作用。但由于價(jià)格和使用方便的原因，常用的只有燃料電池型和半導(dǎo)體型兩種。當(dāng)前各國(guó)家都在廣泛研究環(huán)保型能源，因?yàn)樗苯涌梢园芽扇細(xì)怏w轉(zhuǎn)變成電能，并且不產(chǎn)生污染，酒精傳感器只是燃料電池的一方面應(yīng)用。但是燃料電池酒精傳感器的結(jié)構(gòu)要求非常精密，制造難度相當(dāng)大，并且材料成本高，價(jià)格昂貴[3]。但是現(xiàn)在大部分一般的酒精濃度檢測(cè)儀價(jià)格低的靈敏度低，準(zhǔn)確度高的售價(jià)也比較昂貴，并且大多只是對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)警、低報(bào)、高報(bào)三限報(bào)警點(diǎn)設(shè)置。同時(shí)很多其他氣體會(huì)可能會(huì)對(duì)檢測(cè)的結(jié)果產(chǎn)生影響，從而影響準(zhǔn)確度，所以在傳感器的腐蝕性以及排除其他干擾的能力上也待提升。 本課題實(shí)現(xiàn)目標(biāo)本課題進(jìn)行硬件部分和軟件部分設(shè)計(jì)，硬件部分是利用酒精氣敏傳感器檢測(cè)空氣中的酒精濃度并轉(zhuǎn)為電壓信號(hào)，經(jīng)A/D 轉(zhuǎn)換器程序轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)系統(tǒng)，并經(jīng)單片機(jī)及其外圍電路信號(hào)處理，顯示酒精濃度值以及超閾值聲光報(bào)警。2 設(shè)計(jì)方案和元器件選擇 設(shè)計(jì)方案因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)考慮酒精濃度是由傳感器把非電量轉(zhuǎn)換為電量，傳感器輸出的是05伏電壓值且電壓值穩(wěn)定，外部干擾小等，所以可以把傳感器輸出電壓值經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換得到數(shù)據(jù)交給單片機(jī)進(jìn)行處理。單片機(jī)采集酒精傳感器的響應(yīng)信號(hào)，并且進(jìn)行轉(zhuǎn)換。模數(shù)轉(zhuǎn)換就是用于快速、高精度的對(duì)輸入信號(hào)采樣編碼，然后轉(zhuǎn)化成數(shù)字量?jī)?chǔ)存在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器中，然后單片機(jī)通過(guò)特定的算法進(jìn)行氣體濃度的識(shí)別，同時(shí)和所設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，超出則報(bào)警同時(shí)顯示濃度數(shù)值，沒(méi)超出只顯示濃度數(shù)并且將結(jié)果輸出到LCD顯示屏幕上。STC89C51 有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出(I/O)端口，并且有2個(gè)外中斷口， 2個(gè)全雙工串行通信口，32個(gè)讀寫(xiě)口線(xiàn)，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器。同時(shí)STC89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位，其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)