【正文】 有毒氣體。當然，最好的辦法是在車內(nèi)安裝這種測試儀，司機一進入車內(nèi)檢測儀就檢測司機的酒精含量，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。本設計基于AT89S51單片機設計的酒精濃度探測儀，可用來檢測酒精氣體濃度，最主要的用途是檢測司機的酒精含量。傳感器應用廣泛，在各個領域都有著舉足輕重的作用，所以傳感器不斷向高精度，高可靠性，微型化，微功耗無源化和智能化數(shù)字化發(fā)展，以便更好的服務于我們的生產(chǎn)和生活。完成不少于12000字的畢業(yè)論文。用protel繪制其原理圖，完成整體電路的安裝與調(diào)試，并對實驗結果進行分析。要求完成的主要任務：查閱不少于15篇的相關資料，其中英文文獻不少于2篇，完成開題報告。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進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的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。（請在以上相應方框內(nèi)打“√”）作者簽名： 年 月 日導師簽名： 年 月 日畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。本人授權省級優(yōu)秀學士論文評選機構將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。武漢理工大學畢業(yè)設計（論文）基于AT89S51單片機酒精濃度探測儀的設計與實現(xiàn)V學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 作者簽名： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保障、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向有關學位論文管理部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本學位論文屬于保密囗，在 年解密后適用本授權書不保密囗 。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本人授權　　 　 　大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日武漢理工大學本科生畢業(yè)設計（論文）任務書學生姓名 黃制兵 專業(yè)班級 電子信息科學與技術0502指導教師 徐曉英 易迎彥 工作單位 理學院物理系設計（論文）題目：基于AT89S51單片機酒精濃度探測儀的設計與實現(xiàn)設計（論文）主要內(nèi)容：要求設計并實現(xiàn)一個基于AT89S51單片機的酒精濃度探測儀系統(tǒng)，其中酒精傳感器采用MQ3型，利用該傳感器將酒精氣體濃度信號轉化為電信號，選擇適當?shù)姆糯笃鞣糯笃潆妷盒盘?，驅動發(fā)光二極管顯示酒精濃度的高度，同時利用模數(shù)轉換芯片將模擬信號進行轉化，并由單片機控制，最后用數(shù)碼管顯示。掌握C51系列單片機原理及編程技術，熟悉ADC0809的工作原理及特性；熟悉數(shù)碼管顯示技術。完成不少于5000字的英文文獻翻譯。必讀參考資料：[1] 張培仁．基于匯編語言編程MCS51單片機原理與應用[M]．北京：清華大學出版社，2003．[2] 吳桂秀．傳感器應用制作入門[M]．浙江科學技術出版社，2004．指導教師簽名 系主任簽名 院長簽名（章）武漢理工大學本科學生畢業(yè)設計(論文)開題報告目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）從18世紀產(chǎn)業(yè)革命以來，到20世紀信息技術的快速發(fā)展，傳感技術逐漸走向成熟，在現(xiàn)實生產(chǎn)生活中的應用也漸漸在普及。氣體與人類的日常生活密切相關，檢測氣體是保護和改善我們居住環(huán)境的必要工作，要檢測氣體就少不了用到氣體傳感器。開車司機只要將嘴對著傳感頭使勁吹氣，儀器就能發(fā)上顯示出酒精濃度的高低，從而判斷該司機是否酒后駕車，避免事故的發(fā)生。酒精濃度探測儀在生產(chǎn)中也有重要的應用，比如，在一些環(huán)境要求嚴格的生產(chǎn)車間，用這種酒精濃度探測儀，可隨時檢測車間內(nèi)的酒精氣體濃度，當酒精氣體濃度高于允許限定值時要及時通風換氣，做到安全生產(chǎn)。傳感頭是酒精濃度探測儀中感受酒精的重要部分。本設計所選用的MQ3氣敏傳感器的敏感部分是由二氧化錫的N型半導體微晶燒結層構成，靈敏度高，響應速度快，可靠性好。雖然目前的二氧化鈦薄膜有電阻值高，工作溫度高，敏感性差的缺點，但是二氧化鈦薄膜具有良好的電學性能，優(yōu)異的光學性能，化學穩(wěn)定性高，機械強度高，且可用于多種氣體的檢測。目前，氣敏傳感器已有較高的精度，可達萬分之一以上。智能化數(shù)字化的氣體傳感器克服了目前氣敏傳感器人工測試帶來的效率低，誤差大和操作人員長時間工作等問題。由于這種變化是可逆的，所以能重復使用。AT89S51單片機是一般控制應用的8位單片機。32條雙向輸入輸出線，每條均可以單獨做I/O的控制。2個獨立的16位定時器。選用的開發(fā)平臺為MedWin單片機集成開發(fā)環(huán)境。內(nèi)部有10個電壓比較器，可驅動10個發(fā)光二極管。ADC0809為8路8位的A/D轉換器，具有轉換起?？刂贫耍D換時間為100μs，模擬輸入電壓值范圍是0～+5V，+5V電壓供電。根據(jù)以上內(nèi)容選定技術方案。變化的電壓值送LM3914放大比較，驅動相應的發(fā)光二極管發(fā)光，顯示酒精濃度的高低。進度安排第13周：查閱相關文獻資料，明確研究內(nèi)容，了解研究所需理論知識和設計所需的元器件。第46周：畫出流程圖，編寫程序。第1113周：完成硬件電路的安裝，并進行硬件電路的調(diào)試。第16周：完成并修改畢業(yè)論文。指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日目 錄摘 要 IAbstract II1 緒論 1 設計背景 1 氣敏傳感器的研究現(xiàn)狀 1 設計酒精氣體傳感器的意義 2 本文主要研究工作 22 硬件電路設計與實現(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 183 軟件編程 20 開發(fā)環(huán)境 20 程序流程 20 程序代碼編寫 224 電路調(diào)試與測試結果 28 電路調(diào)試 28 濃度與顯示之間的關系 295 結束語 33參考文獻 34附 錄 35致 謝 38武漢理工大學畢業(yè)設計（論文）摘 要本設計實現(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。論文主要研究了（1）硬件方面，MQ3氣體傳感器技術參數(shù)的檢測和將它接入到酒精濃度檢測模塊中；將模擬電壓信號放大驅動發(fā)光二極管點亮報警；將采集到的模擬電壓信號通過單片機控制經(jīng)A/D轉換，得到數(shù)字電壓信號；用于顯示濃度的數(shù)碼管顯示模塊。（3）對設計的傳感器進行了標定。并且在檢測低濃度酒精時誤差較小，%滿足設計要求。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。設計的傳感器可以檢測不同濃度的酒精氣體，改進之后對解決酒后駕車事故和特殊場合酒精檢測都可以使用。 Analog voltage signal amplification to drive lightemitting diode light to alarm。 displaying the concentration in the digital tube display module.(2)In the Software, linear conversion between the concentration of the alcohol and the voltage and the digital display of the final concentration value.(3) The designed sensor is calibrated. The design of gas sensor is responsive to the alcohol, can measure concentration in the effective range of its concentration. And in the low concentration of alcohol in the test the error is small with the maximum error %, meeting requirements of the design. The characteristics of the thesis are to determine the standard. The solutions and verification methods are proposed about the flow of air samples, the sample stability and water vapor. The conversion between voltage and concentration in different range is treated as linear relationship. The design of sensor can detect different the alcohol gas with different concentration. It plays an important role to solve the drunkdriving accidents and alcohol testing for special occasions after improvement.Key Words: Gas sensor, A/D conversion, Singlechip Microputer1 緒論 設計背景 我國傳感器市場的增長率超過15%，2003年銷售額為186億元人民幣，2006年銷售額為283億元人民幣，預計2007年為325億元人民幣，2008年為374億元人民幣。近年來，傳感器正處于傳統(tǒng)型向新型傳感器轉型的發(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]。氣體傳感器是把氣體中的特定成分檢測出來，并轉化為電信號的一類器件，用來對有害氣體，易燃易爆氣體等進行安全檢測和報警，對生產(chǎn)生活中需要了解的氣體進行檢測，分析，研究等。目前，氣敏傳感器領域還存在一些問題。由于元件電阻和靈敏度隨時間而不斷變化，漂移大給檢測結果的可靠性帶來不穩(wěn)定的因素。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，產(chǎn)生誤報。摻有催化劑的氣敏元件接觸某些氣體后，活性組分被毒化，將會改變元件的選擇性，降低其敏感度和穩(wěn)定性，另外催化劑本身也存在著不穩(wěn)定性問題。四是SnO2元件有時由于靈敏度過大導致誤報，但是在檢測某些低濃度氣體時靈敏度卻難以達到要求[2]。用金屬氧化敏感材料制作的半導體式氣敏元件具有靈敏度高，結構簡單，體小質輕，堅固耐用等優(yōu)點而得到廣泛的應用，目前仍以SnO2材料為主[3]。純SnO2的氣敏特性不甚好，尤其是它的熱穩(wěn)定性不高。盡管SnO2基傳感材料具有許多優(yōu)點，作為材料也存在一定缺點。納米科學技術(Nano—ST)—100nm的物質組成體系的運動規(guī)律和相互作用以及可能的實際應用中的技術問題的科學技術。納米固體材料具有龐大的界面，提供了大量氣體通道，從而大大提高了靈敏度，工作溫度大大降低，大大縮小了傳感器的