基于STC单片机的便携式酒精浓度检测仪的设计

基于单片机技术的酒精浓度检测1. 简介随着交通事故中酒驾导致的伤亡和财产损失逐年增加，酒精浓度检测技术成为了公众关注的焦点。

基于单片机技术的酒精浓度检测是一种简单且可靠的检测方式，本文将介绍其工作原理、硬件设计和软件实现等方面。

2. 工作原理基于单片机技术的酒精浓度检测主要是通过气体传感器对呼出气体中的酒精浓度进行测量。

常用的气体传感器有MQ-3、MQ-4等。

这些传感器基于化学反应原理，当气体与传感器内部的敏感材料接触时，会发生化学反应，导致传感器阻值的变化。

通过测量传感器的阻值变化，就可以得到酒精浓度的信息。

3. 硬件设计基于单片机技术的酒精浓度检测的硬件主要包括单片机模块、气体传感器模块和显示模块。

其中，单片机模块负责读取传感器的阻值，并进行数据处理和显示；气体传感器模块负责检测呼出气体中的酒精浓度；显示模块用于展示酒精浓度信息。

在硬件设计中，需要注意单片机和传感器的接口连接及信号调理，以保证数据的准确性。

另外，还要考虑供电电源的设计，以保证系统的稳定运行。

4. 软件实现基于单片机技术的酒精浓度检测的软件主要包括以下几个方面：4.1 单片机程序设计单片机程序设计主要包括传感器数据读取、数据处理和显示等功能。

通过程序设计，可以实时读取传感器的阻值，并根据阻值的变化计算出酒精浓度。

同时，还需要设计显示功能，将测得的酒精浓度信息显示在液晶屏上。

4.2 数据处理算法在酒精浓度检测中，需要对传感器读取到的数据进行处理，以得到准确的浓度信息。

常见的处理算法有加权平均法、滑动窗口法等。

这些算法可以对传感器测量的数据进行滤波和平滑处理，提高系统的稳定性。

4.3 界面设计界面设计是基于单片机技术的酒精浓度检测中的重要部分。

通过友好的界面设计，用户可以清楚地看到测得的酒精浓度值。

可以采用液晶显示屏或者LED灯等方式来实现界面的设计。

5. 应用场景基于单片机技术的酒精浓度检测广泛应用于交通领域。

例如，在汽车驾驶中，驾驶员可以通过这种酒精浓度检测装置来检测自身是否饮酒后驾驶。

摘要随着中国经济的不断发展，人民生活水平的提高，私家车逐渐走进千家万户，给人们带了了很大的便利。

然而便利的背后又存在着新的问题，如每年的酒驾交通事故屈指可数，这些问题正在影响甚至危害着人们的正常生活。

酒精浓度检测仪是一种以气敏传感器和单片机为主，监测空气酒精浓度，并具有报警功能的空气酒精浓度监测仪。

本设计是以STC12C5A60S2单片机、酒精检测传感器MQ-3为核心设计的一种酒精测试仪，由单片机、酒精检测传感器、LCD1602、按键等部分组成，此设计主要包括硬件设计和软件设计两大部分，在单片机的控制下，可以通过酒精传感器输出的0～5V的模拟电压测得酒精的不同浓度值、实现了检测酒精浓度的功能，从而实现了对各类酒精生产标准的控制，更重要的是该成品可用于交警对汽车驾驶者的监督与测试。

硬件部分：（1）STC12C5A60S2单片机简介；（2）单片机发送、判断并处理酒精检测传感器输出的模拟信号；（3）按键设计，根据浓度是否超标和超标报警设置3个按键，用于设定参考浓度和取消报警；（4）酒精传感器电路，由气敏原件、LM393等一些分离原件构成；（5）显示设计，独立LCD1602显示。

软件设计：（1）LCD1602显示浓度值、显示参考浓度值；（2）读取和转换酒精测试传感器的模拟输出电压；（3）主程序流程图，按键的设置，是否需要修改标参考浓度值；（4）按键扫描流程图，判断按键按下与否；（5）报警以及显示流程图。

本设计详细介绍了酒精浓度的采集、转换、显示、报警等工作原理，并给出了具体的各单元电路设计、程序设计及主程序流程图以及硬件子系统和软件的实现方法。

关键词：单片机；液晶显示；酒精溶度测量酒精浓度检测仪设计AbstractAlong with China's economic development, the improvement of people's living standard, private cars have gradually into the tens of thousands of households, give people to bring a lot of convenience ever. But convenience and behind there are new problems, such as annual drunk driving traffic accident can be counted on one's fingers, these problems are influence and even endangering people's normal life.Alcohol concentration detector is a gas sensitive sensor and MCU is given priority to, monitoring air alcohol concentration, and has alarm function of air alcohol concentration monitor. This design is STC12C5A60S2 single-chip microcomputer, alcohol detection sensor MQ - 3 as the core design of a kind of alcohol tester, by single chip microcomputer, alcohol detection sensors, LCD1602, key components, this design mainly includes hardware design and software design of two parts, in under the control of single chip microcomputer, can through the alcohol sensor output of 0 ~ 5 v analog voltage measurement of different alcohol leel, to realize the detection of alcohol concentration function, so as to realize the control of all kinds of alcohol production standard, more important is the finished product can be used for the traffic police to car drivers supervision and testing.Hardware parts: (1) STC12C5A60S2 SCM introduction; (2) SCM send, judgment and deal with the alcohol detection sensor output analog signal. (3) key design, according to the concentration is overweight and overweight alarm set three buttons, used for setting reference concentration and cancel the alarm; (4) alcohol sensor circuit, by gas sensitive original, LM393 and so on some separation original composition; (5) display design, independent LCD1602 display.Software design: (1) the LCD1602 display density, display reference density; (2) reading and conversion alcohol testing sensor analog output voltage; (3) the main program flow diagram, key Settings, whether to need to modify standard reference density; (4) key scanning flow chart, judge key press or not; (5) the alarm and display the flow chart.This design detailed introduces the alcohol concentration collection, conversion, display, alarm and working principle, and gives the specific each unit circuit design, program design and main program flow chart and hardware subsystem and method of software realization.Key Words：SCM; Liquid crystal display; Alcohol testing sensor目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 概述 (2)1.1 设计目的和意义 (2)1.2 设计思想 (2)1.3 系统的总体设计 (3)1.4 设计重点与难点 (4)1.5 显示设计 (4)1.5.1 1602字符型LCD简介 (4)1.5.2 LCD1602的基本参数及引脚功能 (4)1.5.3 LCD1602主要技术参数 (6)1.5.5 1602LCD的RAM地址映射及标准字库表 (6)2 硬件的设计 (8)2.1 STC12C5A60S2系列单片机简介 (8)2.2 STC12C5A60S2单片机管脚图 (8)2.3 单片机最小系统 (9)2.4 按键设计 (10)2.4.1 按键消抖 (10)2.4.2 按键接口电路 (11)2.4 报警电路 (11)2.5 酒精传感器电路 (12)2.6 单片机与LCD1602接口原理图 (12)2.7 系统电路原理图 (13)3 软件的设计 (14)3.1 主程序流程图 (14)3.2 LCD1602指令说明及操作时序图 (16)3.3 显示流程图 (18)3.4 按键检测 (18)3.5 数据采集流程图 (20)4 酒精传感器及系统调试 (21)4.1 酒精传感器概述 (21)4.2 系统调试 (23)5 程序的调试 (23)酒精浓度检测仪设计5.1 编译软件的使用和编译过程 (23)5.2 烧片 (24)结论 (26)参考文献 (27).致谢 (28)引言在当今社会科学技术的发展与日俱增，工厂企业越来越多，人们的生活水平也是日益提高，但从工厂企业到居民家庭，酒精泄露的检查，监控以及对酒后驾车的监测，对居民的人身和财产安全都是十分重要且必不可少的。

基于单片机的酒精浓度测试系统的设计
1.系统概述。

本系统是一种基于单片机的酒精浓度测试系统，主要用于对个人酒后驾车行为的监测和控制。

系统的核心部分为微处理器，通过对空气中酒精含量进行检测、测量，并通过液晶显示屏显示出来，同时配备声音报警功能，可对不符合要求的用户进行提示并进行报警。

2.系统结构。

本系统主要由以下部分组成：
①传感器模块：负责检测空气中酒精含量。

②微处理器：负责对传感器检测到的酒精含量进行处理和计算，并控制其他模块的工作。

③显示模块：通过液晶显示屏将检测结果显示出来。

④报警模块：通过声音报警来提示用户。

3.系统工作原理。

传感器模块通过检测空气中酒精含量，将检测结果传递给微处理器，微处理器对接收到的酒精含量进行处理和计算，并将计算结果通过显示模块显示出来。

在酒精含量达到一定值时，报警模块会发出声音报警进行提示。

4.系统应用。

本系统可以广泛应用于各种需要检测个人酒后驾车行为的场合，如酒吧、夜总会、娱乐场所、企事业单位等。

5.系统优点。

基于单片机的设计，成本较低。

精确度高，检测结果准确可靠。

操作简单，易于使用。

具有声音报警功能，能够及时提示用户。

易于维护和维修。

基于STC单片机的灵敏酒精检测系统的设计本文描述了一种基于STC单片机的灵敏酒精检测系统的设计。

该系统主要由STC89C52单片机、MQ-3酒精传感器、LCD1602液晶显示器和蜂鸣器组成。

系统能够检测环境中的酒精含量，并将检测结果通过LCD1602液晶显示器展示出来。

在本设计中，我们选用了STC89C52单片机来作为系统的核心控制器。

STC89C52是一款高性能的单片机，具有较强的处理能力和丰富的外设接口。

通过程序，我们可以实现传感器的数据采集和数据处理等功能。

MQ-3酒精传感器是系统的重要组成部分，主要用于检测环境中的酒精含量。

该传感器采用化学反应原理，能够灵敏地检测到酒精气体。

我们通过将该传感器与单片机相连接，实现了酒精含量的实时检测。

当环境中的酒精含量超过一定值时，系统会通过蜂鸣器发出警报提示。

LCD1602液晶显示器是系统的另一重要组成部分，主要用于展示检测结果。

我们可以通过LCD1602液晶显示器实时地显示当前环境中的酒精含量值，同时通过不同的颜色或字符来表示不同的酒精含量等级。

这样能够使用户直观地了解到酒精含量的情况，从而采取相应的措施。

在系统的设计中，我们需要对硬件电路进行设计与连接，并编写相应的程序并将其下载到单片机中。

通过调试和测试，我们可以得到一个稳定、可靠、实用的酒精检测系统。

总之，基于STC单片机的灵敏酒精检测系统可以通过对环境中酒精含量的检测，来避免因酒精影响而产生的安全问题。

该系统具备灵敏、实时的检测能力，能够快速反应并进行预警提示。

通过设计与实现，我们可以充分利用单片机的优势，将其应用于实际生活中，为人类的生命和财产安全提供更加有效的保护。

单片机STC12C5A16AD的特点，设计该测试仪，以满足不同应用场合，对酒驾行为进行提前预防，保障人民群众的生命安全。

1 系统总体设计■1.1 功能设计本设计基于STC12C5A60S2微处理器，用于检测气体中的酒精浓度，可使用在一些对环境酒精气体浓度要求严格的生产车间，本设计可以及时检测车间内的气体酒精浓度。

当气体酒精浓度高于设定阈值时，发出告警提示，提醒车间管理者及时通风换气，以便于安全生产。

除此之外，还可用于酒驾测试，用来测试当前呼气酒精浓度，是否高于酒驾浓度阈值，以此来时刻提醒驾驶员请勿酒后驾驶。

为了提高测量数据精度，需要高精度的酒精传感器，本设计中采用了MQ-3型酒精传感器，将酒精气体浓度值转换成0～5V的模拟电压输出，再将模拟电压值传送到微处理内部自带的高精度10位A/D转换模块中去，得到一组10位二进制数据存放在单片机内部寄存器中，再通过单片机数据处理和控制部件，将相应结果显示在液晶显示屏中。

为了便于使用，采用通用USB接口充电器，大容量锂电池，提供稳定可靠的电源支持。

■1.2 系统结构设计系统结构框图如图1所示，包含MQ-3乙醇气体检测模块、液晶显示模块、键盘模块、 锂电池充放电模块、报警模块、单片机模块等。

■1.3 外观工艺设计测试仪的定位是日常使用便携式测试器，主要特点是使用方便，容易携带，安全卫生，重复使用操作简便等特点。

根据以上特点对测试仪外观工艺做要求：重量要轻；三维尺寸要小，适合手持要求；气嘴由于经常使用，可以采用价格采用流线型设计。

图1 系统结构框图2 硬件系统设计■2.1 微处理器单元在这次设计中采用了STC12C5A60S2微处理器，该处理器属于增强型51单片机，是单时钟/机器周期(1T)单片机。

普通51单片机的机器周期是振荡频率进行12分频后得到的，而该单片机机器周期相等于振荡周期，这样在相同振荡频率下，该单片机指令执行速度至少比普通单片机快12倍，适合用于响应及时的场合，随着单片机技术的发展，该单片机价格已经接近普通51单片机价格。

摘要现如今，人们对生活的态度和生活方式变得不同,，不仅私家车成为了人们最普遍的交通工具，大多数人都有自己的私家车,而且人们对酒精的消耗量也越来越大，这些就导致酒后驾车行为越来越普遍，酒后驾车意外越来越频繁，涉及到的领域不断扩大，对社会的影响也不断增大。

酒精麻醉神经、使人大脑神经系统紊乱、身体不协调、身体难以自控等等，最终很容易造成事故。

因此本设计就非常有必要、非常具有现实意义，有了这个酒精浓度检测仪就能更好地对酒驾进行行为进行检测及控制。

本设计可以实现检测和显示不同浓度的酒精，而且体积小便于随身携带，非常适合人们自行检测和交警工作等，方便又安全。

这个设计在STC89C51单片机的控制、指导下，通过气体传感器MQ-3对外界的酒精浓度进行响应,然后传感器产生电阻变化，形成电压信号即模拟信号，A/D模数转换器将此信号转换成数字信号，并且将其转存起来，最后由LCD显示酒精密度。

关键词：酒精浓度传感器（MQ3）；STC89C51单片机；A/D模数转换器；LCD1602液晶显示器AbstractNowadays, people's life attitude and life style is different, and not only private cars became the most common means of transportation, people most people have their own cars, and people to the consumption of alcohol is becoming more and more big, the behavior leads to drunk driving is becoming more common, drunken driving accident is more and more frequent,'s sphere is more and more broad, and the impact on the society is more and more big. The alcohol anesthetized nerve, causes the people of the people's people's brain to be nervous system disorder, the body is not coordinated, the body is difficult self-control and so on, it is very easy to cause an accident. So this design is very necessary, very realistic, with the alcohol concentration detector can better for detection and control of drunk driving behavior. This design can achieve detection and display of different concentrations of alcohol, small volume and easy to carry, very suitable for people to detect and police work, convenient and safe. This design is in STC89C51 single chip under the guidance of MQ - three of the world through A gas sensor detect alcohol concentration, and then produce resistance change, form A voltage signal that is analog signal A/D analog-to-digital converter converts the signals into digital signals, and ripping it up, finally by the LCD display alcohol density.Key words:Alcohol concentration sensor (MQ3); STC85C5 MUC; A / D converter; LCD目录引言 (5)1. 绪论 (6)1.1酒精浓度测试仪的开发背景 (6)1.2酒精浓度检测仪的现状及发展趋势 (6)1.3酒精浓度检测仪设计内容及论文介绍 (7)1.4本章小结 (8)2 系统总体方案设计 (8)2.1设计总方案简介 (8)2.2元器件的确认 (9)2.2.1 单片机 (9)2.2.2传感器 (9)2.2.3 模数转换器 (9)2.2.4 液晶显示器 (9)3 系统硬件设计 (10)3.1单片机模块 (10)3.1.1单片机简介 (10)3.1.2 单片机最小系统电路 (12)3.2模数转换器 (13)3.2.1 模数转换器简介 (13)3.3液晶显示器 (15)3.3.1液晶显示器简介 (15)3.3.2 液晶显示器模块电路 (17)3.4传感器 (17)3.4.1 气体传感器简介 (17)3.4.2 气体传感器电路 (19)3.5按键设计 (20)3.6报警电路 (21)3.6系统硬件设计原理图分析 (21)3.7本章小结 (22)4 软件设计 (23)4.1编译语言 (23)4.2主程序模块 (23)4.3按键输入模块 (24)4.4A/D转换模块 (25)4.5液晶显示输出模块 (26)4.6本章小结 (28)5 系统调试 (28)5.1系统硬件调试 (28)5.2系统软件调试 (29)6 结束语 (30)感谢语 (31)参考文献 (32)引言自21世纪以来,中国各方面实力都越来越强，特别是经济实力，全国大多数人民基本上不需要再为温饱而发愁了，人们对生活的态度和生活方式变得不同, 不仅私家车成为了人们最普遍的交通工具，大多数人都有自己的私家车,而且很多人对酒精的消耗量也越来越大，越来越多人在和朋友聚会及工作聚餐或者与客户吃饭等的情况下，或多或少都会喝酒，甚至有些人喜欢开着车去酒吧等娱乐场所，这些就导致酒后驾车行为越来越普遍酒后驾车意外越来越频繁，涉及到的领域不断扩大，对社会的影响也不断增大。

基于单片机的酒精浓度测试仪设计报告一、设计意义自《刑法修正案(八)》和修改后的《道路交通安全法》正式实施，“醉酒驾驶”正式入刑。

不仅交警部门，而且很多车主都期盼能够有便携仪器方便地测量气体酒精浓度，为安全驾驶提供保障，有效减少重大交通事故的发生。

本研究设计的酒精浓度测试仪是一款实用性强、安全可靠的气体乙醇浓度检测工具，采用高精度MQ-3乙醇气体传感器对空气中的乙醇浓度进行检测，利用宏晶公司高性能低成本单片机STC12C5A16AD对检测信号进行A/D转换和处理，最后通过液晶屏显示输出。

本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能，可以根据法律法规或用户需要设定修改醉酒阈值，并进行保存。

二、硬件设计1、设计框图本研究设计的酒精浓度测试仪框图如图1所示。

MQ-3乙醇气体传感器输出信号经信号调理电路处理，输出随乙醇浓度变化的电压信号，该电压信号送入单片机系统，经AD转换，与设定的醉酒阈值进行比较，并显示或报警。

图1 酒精浓度测试仪方框图2、乙醇信号检测及调理电路MQ-3乙醇气体传感器可以应用用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测，也用于其他场所乙醇蒸汽的检测。

其技术特点为：●对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性●快速的响应恢复特性●长期的寿命和可靠的稳定性●简单的驱动回路MQ-3乙醇气体传感器灵敏度曲线如图2所示，其传感原理为气敏电阻的输出阻值随乙醇气体等浓度变化而变化。

MQ-3乙醇气体传感器管脚与测试电路如图3所示。

(a) 管脚图 (b) 测试电路图3 MQ-3乙醇气体传感器管脚及测试电路MQ-3乙醇气体传感器及其调理电路原理如图4所示。

其外形如图5所示。

经过调理，检测信号由电阻值转变成电压值，便于后续电路进行A/D转换和处理。

图4 传感器及调理模块原理图图5 MQ-3传感器模块外形图该传感器模块具有如下特点，方便与单片机系统接口组成检测仪器。

●具有信号输出指示。

●双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出）●TTL输出有效信号为低电平。

基于单片机的酒精测试仪摘要单片机和气体传感器为核心，设计酒精浓度检测仪,实现不同环境下酒精浓度的检测。

本文介绍酒精浓度检测仪整体结构，设计了系统硬件电路，阐述了各模块功能并着重研究了气体传感器的选择。

关键词：单片机；A/D 转换；酒精传感器目录摘要 (2)Abstract (2)1 引言 (4)1.1 课题的背景和意义 (4)1.2 本论文主要工作 (4)2 总体设计方案 (4)2.1 酒精浓度检测仪整体结构设计 (4)2.2 硬件设计及功能概述 (5)2.3 硬件电路设计 (6)2.4 各功能模块的设计 (6)3 总结与展望 (10)参考文献...................................................................................... 错误!未定义书签。

01、引言1.1课题的背景和意义年来，随着我国经济的高速发展，民的生活水平迅速提高，越来越多的人有了自己的私家车，酒后驾车造成的交通事故也频频发生。

酒后驾车引起的交通事故是由于司机的过量饮酒造成人体内酒精浓度过高，麻痹神经，成大脑反应迟缓，肢体不受控制等症状。

少量饮酒并不会有上述症状，即人体内酒精浓度比较低时，而人体内酒精超过某一个值时就会引起危，需要设计一智能仪器能够监测驾驶员体内酒精含量。

目前全世界绝大多数国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测确定被测量者体内酒精含量的多少，以确保驾驶员的生命财产安全。

12此外，空气酒精浓度监测仪还能监测某一特定环境的酒精浓度如酒精生产车间可避免发生起火、爆炸及工业场地酒精中毒等恶性事故，确保环境安全。

1.2本论文主要工作789本课题研究的是一种以气敏传感器和单片机为主，监测空气酒精浓度，并具有声光报警功能及LCD显示功能的空气酒精浓度监测仪。

其可监测出空气环境中酒精浓度值，并根据不同的环境设定不同的阈值，对超过的阈值进行声光报警．来提示危害。

基于单片机的酒精浓度测试系统的设计酒精浓度测试系统是一种常见的安全设备，广泛应用于交通管理、公共场所安全以及个人饮酒管理等领域。

本文将详细介绍一个基于单片机的酒精浓度测试系统的设计。

1.系统结构设计酒精浓度测试系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块和报警模块组成。

其中传感器模块负责检测环境中的酒精浓度，单片机控制模块负责采集传感器数据并进行处理，显示模块负责将处理后的数据显示在屏幕上，报警模块负责在酒精浓度超过设定阈值时进行报警。

2.传感器模块设计传感器模块一般采用气敏传感器，通过感应空气中的酒精气体浓度变化来判断酒精浓度水平。

在设计中需要选择合适的传感器以及合理的工作电压和电流。

3.单片机控制模块设计单片机控制模块主要负责采集传感器模块的数据，并进行处理。

首先需要配置单片机的通信接口和时钟，以及编写相应的程序进行数据采集。

然后，可以使用模拟转换技术将模拟信号转换为数字信号，并采用滤波算法对采集到的数据进行处理，以提高测试的准确性。

4.显示模块设计显示模块一般采用LCD显示屏或LED灯带等设备，用于将处理后的数据以可视化形式显示出来。

在设计中需要选择合适的显示设备，并编写相应的程序实现数据的显示。

5.报警模块设计报警模块可以采用蜂鸣器或者LED灯等设备，当酒精浓度超过设定阈值时，触发相应的报警信号。

在设计中需要选择合适的报警设备，并编写相应的程序实现报警功能。

6.系统整合设计在设计完成各个模块后，需要对系统进行整合，使其能够协调工作。

首先，需要将传感器模块与单片机控制模块连接，以实现数据的传输。

然后，将单片机控制模块与显示模块和报警模块连接，以实现数据的显示和报警功能。

7.系统测试与优化系统设计完成后，需要进行测试和优化，以确保系统的稳定性和准确性。

首先，可以使用标准酒精溶液对系统进行测试，验证其测量准确性。

然后，可以进行实际应用测试，检验系统在不同环境条件下的适用性。

在测试过程中，可以根据实际需求对系统进行优化调整，以提高系统的性能和可靠性。

北京信息科技大学本科毕业论文（设计）基于单片机的酒精浓度检测仪设计所在学院专业名称申请学士学位所属学科年级学生姓名、学号指导教师姓名、职完成日期摘要摘要近年来，随着我国经济发展，越来越多的私家车进入了人们的视野，而酒后驾车造成的交通事故也屡屡攀升。

本文研究了一种用于公共场所具有检测及超限报警功能的酒精浓度检测仪设计。

设计方案基于89C51单片机和MQ3酒精浓度传感器，系统先将传感器输出的信号通过A/D转换电路处理后，再经单片机进行数据处理，最后由LCD显示酒精浓度值，从而告知驾驶人在合理安全的情况下才能驾车行驶。

经过大量实验，基于单片的酒精浓度测试仪比传统的机械检测仪或酒精计灵敏，扩展简单，准确方便，可靠性好，检测精度高，控制功能强大，对超出阀值进行声光报警，直观准确。

所以基于单片机的酒精浓度监测仪的研究对社会公共安全的提高具有很大促进作用。

关键词：酒精浓度传感器，单片机，数模转换，硬件设计，报警IABSTRACTABSTRACTIn recent years, along with our country economy development, more and more private cars have come into the vision. While drunk driving traffic accidents caused by the repeated.This paper used for public inspection and overrun with the functions of alcohol concentration intelligent tester. Design scheme based on 89C51 and MQ3 alcohol concentration sensor, the system will be the first sensor output signal through the A/D converter circuit after treatment, then the MCU data processing, and finally by LCD display alcohol leel. Thus told people in the safety of reasonable driving can drive.Refined over a large number of experiments, using the alcohol concentration test instrument than traditional mechanical detector or alcohol gauge, extended simple, accurate and convenient, good reliability, high precision, strong control function, to go beyond threshold alarm, intuitive and accurate.So based on SCM alcohol concentration monitor research for social public security increase of great value.Keywords: Alcohol, concentration sensor, microcontroller analog-to-digital conversion , hardware design, alarmII目录目录1 引言--------------------------------------------------------------------- 11.1 酒精浓度检测仪的背景---------------------------------------------------- 11.2 酒精浓度检测仪现状及发展趋势-------------------------------------------- 11.3 本课题实现目标---------------------------------------------------------- 12 设计方案和元器件选择 ------------------------------------------------------- 22.1 设计方案 --------------------------------------------------------------- 22.2 单片机的选择 ----------------------------------------------------------- 22.3 传感器 ----------------------------------------------------------------- 42.4 数模转换器 ------------------------------------------------------------- 52.5 AT24C02存储器---------------------------------------------------------- 62.6 LCD显示模块------------------------------------------------------------ 63 系统硬件设计-------------------------------------------------------------- 83.1 硬件设计原理 ----------------------------------------------------------- 83.2 硬件设计外围电路-------------------------------------------------------- 93.2.1 晶振电路、复位电路设计---------------------------------------------- 93.2.2 报警电路设计------------------------------------------------------- 113.2.3 电源电路设计------------------------------------------------------- 113.2.4 信号调制电路设计--------------------------------------------------- 123.2.5 A/D转换电路设计--------------------------------------------------- 133.2.6 外围扩充存储器电路设计--------------------------------------------- 144 系统软件设计------------------------------------------------------------- 154.1 主程序流程图 ---------------------------------------------------------- 154.2 A/D转换模块程序流程图------------------------------------------------- 154.3 按键程序流程图--------------------------------------------------------- 164.4 液晶显示程序流程图----------------------------------------------------- 175 本设计总结与展望--------------------------------------------------------- 186 结束语------------------------------------------------------------------- 18 参考文献-------------------------------------------------------------------- 20 致谢----------------------------------------------------------------------- 21III1 引言1.1 酒精浓度检测仪的背景对气体中酒精含量进行检测的设备有五种基本类型，即：燃料电池型(电化学)、半导体型、气体色谱分析型、红外线型、比色型。

基于单片机的酒精浓度测试仪毕业设计摘要本设计实现了对不同浓度酒精的检测和显示，通过适当改进可以用于检测酒后驾车。

本文用STC12C5A16AD单片机与MQ-3型气体传感器实现了对酒精浓度的测量，并对测量数据进行显示，同时利用二极管简单显示浓度的高低，在设计允许值时发出报警。

论文主要研究了（1）硬件方面，MQ-3气体传感器技术参数的检测和将它接入到酒精浓度检测模块中；将模拟电压信号放大驱动发光二极管点亮报警；将采集到的模拟电压信号通过单片机控制经A/D转换，得到数字电压信号；用于显示浓度的数码管显示模块。

（2）软件方面，主要研究了电压到浓度的线性转换和最终浓度值的数码管显示。

（3）对设计的传感器进行了标定。

设计的传感器对酒精气体反应灵敏，能在有效范围内测量它的浓度值。

并且在检测低浓度酒精时误差较小，最大误差为8.2%满足设计要求。

关键词：MQ-3气体传感器，A/D转换，STC12C5A16AD单片机目录第一章绪论 ................................................................................................................................- 3 - 第二章总体设计.........................................................................................................................- 4 -2.1 设计任务......................................................................................................................- 4 -2.2 设计要求......................................................................................................................- 4 - 第三章硬件设计.........................................................................................................................- 5 -3.1 硬件设计原理分析......................................................................................................- 5 -3.2 乙醇信号检测及调理电路..........................................................................................- 5 -3.2.1 MQ-3主要技术指标 ........................................................................................- 6 -3.2.2 MQ-3结构、外形、测试电路 ........................................................................- 6 -3.2.3 MQ-3传感器调理电路 ....................................................................................- 8 -3.3 单片机模块..................................................................................................................- 9 -3.3.1 STC12C5A16AD的功能特性 ......................................................................... - 10 -3.3.2 STC12C5A16AD的引脚说明 ......................................................................... - 11 -3.3.3 单片机系统原理图........................................................................................ - 12 -3.4、显示电路................................................................................................................... - 13 -3.4.1 LCD1602显示模块技术参数.......................................................................... - 13 -3.4.2 LCD1602显示模块功能.................................................................................. - 13 -3.4.3 LCD1602显示器工作原理.............................................................................. - 14 -3.5 阈值存储................................................................................................................... - 15 -3.6 供电及程序下载电路............................................................................................... - 16 - 第四章软件设计 ....................................................................................................................- 17 - 第五章Protel硬件开发软件 ................................................................................................ - 18 -5.1 Protel软件组成 ....................................................................................................... - 18 -5.2 PCB板设计.............................................................................................................. - 19 - 第六章总结与展望 ............................................................................................................... - 22 -6.1 设计结果................................................................................................................... - 22 -6.2 设计体会与展望......................................................................................................... - 22 - 参考文献 ................................................................................................................................... - 23 - 附录一 ....................................................................................................................................... - 24 - 附录二 ....................................................................................................................................... - 25 - 附录三 ........................................................................................................................................- 26 - 致谢 ............................................................................................................................................ - 37 -第一章绪论从工厂企业到居民家庭，酒精泄露的检测、监控以及对酒后驾车的监测对居民的人身和财产安全都是十分重要且必不可少的。