课程设计——酒精检测仪设计(材料详实)

酒精浓度检测仪设计酒精浓度检测仪设计随着科技的不断发展，现代人对生活品质的要求越来越高，但同时人们也面临着种种安全隐患。

酒后驾驶是其中的一种，为了减少酒后驾驶对社会的负面影响，酒精浓度检测仪的应用越来越广泛。

本文将介绍酒精浓度检测仪的设计。

一、需求分析在设计酒精浓度检测仪前，我们需要充分了解需求。

酒精浓度检测仪的主要需求有：1. 精度高：酒精浓度检测仪需要能够准确地检测出饮酒者的酒精浓度，避免误判。

2. 稳定性好：由于酒精浓度检测仪需要长时间的使用，因此需要具有较好的稳定性，能够在长期使用中保持准确度和精度。

3. 操作简便：酒精浓度检测仪是为了能够让饮酒者自我检测的产品，所以需要操作简单，方便饮酒者使用。

4. 可靠性高：作为一款安全检测产品，酒精浓度检测仪需要具有高可靠性，能够准确地检测出饮酒者的酒精浓度，避免误判和漏判。

5. 成本低廉：为方便大众使用，酒精浓度检测仪需要具有成本低廉的优点，这样才能得到更为广泛的应用。

二、设计方案基本原理：汽车用酒精检测器是利用酒精传感器感受饮酒者呼出的气体中的酒精含量来判断其是否饮酒过量，从而达到节约油耗、防范酒驾的目的。

方案设计：1. 酒精传感器的选择：酒精传感器是整个酒精浓度检测仪的核心。

在选择传感器的时候，需要考虑其精确度、响应时间、稳定性、抗干扰能力等指标。

2. 电路设计：酒精浓度检测仪的电路设计需要考虑到传感器的输出信号处理、滤波、放大、数字转换等。

同时，根据要求可设计LED指示灯，显示红色表示饮酒超标，绿色表示饮酒未超标。

3. 软件设计：软件需要能够将传感器所采集到的数据转换成酒精浓度，根据酒驾限制法规进行酒精浓度限制，达到报警的目的。

4. 机械设计：考虑到饮酒者在呼出气体时需要将口对准酒精浓度检测仪的传感器，因此机械设计需要能够让传感器对溢气口进行自然吸附。

三、结构设计酒精浓度检测仪采用带显示屏的手持式结构，传感器置于机身顶部，运作过程中，饮酒者将吐气口对准传感器位置进行检测，通过屏幕显示酒精含量。

酒精测试仪设计报告一、设计任务与目的该实验通过气敏传感器对酒精蒸汽的检测产生模电信号，输入LM3914，经过比较，驱动发光二极管发光，以点亮发光二极管的个数来判断酒精浓度。

通过已有元件及电路模块设计电路。

二、设计思路图1 设计结构图三、设计原理3.1传感器的选择MQ-3酒精气敏传感器酒精传感器采用的是MQ3气敏传感器，它对酒精的灵敏度高，可以抵抗汽油、烟雾、水蒸气的干扰，良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。

是一款适合多种应用的低成本传感器。

3．2电路原理该电路采用干电池供电，并经三端稳压器IC1稳压，输入稳定的5V电电压作为气敏传感器MQ-3和集成电路IC2的共同电源，同时也作为10个共阳极发光二极管的电源。

因此，外部电路就相当简单。

电路原理图如图4所示：图1 酒精探测仪电路原理图敏传感器的输出信号送至IC2的输入端（⑤脚），通过比较放大，驱动发光二极管依次发光。

10个发光二极管按IC2的引脚（⑩，①）次序排成一条，对输入电压作线性10级显示。

输入灵敏度可以通过电位器ＲＰ调节，即对“地”电阻调小时灵敏度下降；反之，灵敏度增加。

IC2的⑥脚与⑦脚互为短接，且串联电阻Ｒ１接地。

改变Ｒ１阻值可以调整发光二极管的显示亮度，当阻值增加时亮度减弱，反之更亮。

IC2的②脚，④脚，⑧脚均接地，③脚，⑨脚接电源+5Ｖ（集成稳压器IC1的输入端）。

分别并联的IC1输入与输出端的电容C1，C2防止杂波干扰，使IC1输出的直流电压保持平稳。

发光二极管集成驱动器LM3914结构图如图所示。

其内部的缓冲放大器最大限度地提高了该集成电路的输入电阻（⑤脚），电压输入信号经过缓冲器（增益为零）同时送到10个电压比较器的相反（－）输入端。

10个电压比较器的同相（+）输入端分别接到10个等值电阻（1k欧）串联回路的10个分压端。

因为与串联回路相接的内部参考电压为1.2Ｖ。

所以相邻分压断之间的电压差为1.2v10=0.12Ｖ。

三峡学院专业综合课程设计报告题目51单片机酒精浓度测试仪设计系别电子与信息工程学院专业电子信息工程班级****级*班姓名XXX学号 52014年12 月12 日酒精浓度检测仪的设计一、设计目的近年来，我国越来越多的人有了自己的私家车，而酒后驾车造成的交通事故也频繁发生。

为此，我国将酒驾列入刑法围，所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体酒精含量。

本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主，检测驾驶员呼出气体的酒精浓度，并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。

其可检测出空气环境中酒精浓度值，并可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。

本课题分为两部分：硬件设计部分和软件设计部分。

硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度，并转换为电压信号，经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统，由单片机及其相应外围电路进行信号的处理，显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。

程序采用模块化设计思想，各个子程序的功能相对独立，便于调试和修改。

而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路，按键电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。

二、设计方案1、酒精浓度检测仪总设计方案设计时，考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定，外部干扰小等。

因此，可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。

此外，还需接人LED数码管显示，键盘设定，报警电路等。

其总体框图如图1所示。

图1 基本工作原理图三、设计容1、酒精浓度检测仪设计要求分析设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点：（1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LED显示以及键盘响应电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。

（2）系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。

基于单片机的酒精浓度检测仪设计1.引言随着交通工具的普及和人们生活水平的提高，酒后驾驶已经成为一个严重的社会问题。

为了防止酒后驾驶的发生，设计一个基于单片机的酒精浓度检测仪，可以帮助交通警察或者司机自我检测酒精浓度。

本设计旨在使用成本较低的硬件和简单的电路实现该功能。

2.设计原理该酒精浓度检测仪基于气体传感器MQ-3，使用单片机作为控制核心进行数据处理和显示。

MQ-3传感器可以探测酒精气体的浓度，并将其转化为电信号输出。

然后通过ADC（模拟到数字转换器）将模拟信号转换为数字信号，单片机通过读取这些数字信号来获取酒精浓度。

最后，使用LCD显示模块将检测结果实时显示出来。

3.硬件设计3.1传感器电路MQ-3传感器需要一个恒定电流来供电，一般为50mA。

为了实现这个功能，可以使用一个电流源电路，如电压稳压器和电阻。

另外，为了保护传感器，也需要一个滤波电路，可以使用电阻和电容构成。

传感器的输出电压可以连接到单片机的模拟输入引脚。

3.2单片机电路单片机电路包括电源电路、电压稳定器、晶振电路和连接传感器的引脚。

电压稳定器可以将输入电压稳定为5V或者3.3V，供给单片机和传感器。

晶振电路用于产生单片机的时钟信号。

3.3显示电路LCD显示模块一般需要一个电流源电路和一个控制电路。

电流源电路可使用电压稳压器和电阻，控制电路由单片机的输出引脚通过电平转换电路连接。

4.软件设计软件设计包括单片机程序的编写。

酒精浓度检测需要一定的算法来计算和显示浓度值。

可以根据传感器的特性和实验数据制定一个换算公式。

例如，测量得到的模拟值可以使用以下公式转换为具体的酒精浓度值：C = (ADC_value / 255.0) * 100.0其中ADC_value是单片机读取的模拟信号值，255.0是ADC的最大值，100.0是转换为浓度的最大值。

另外，可以设计一个简单的界面来显示检测结果。

可以使用LCD显示模块显示检测结果和相应的单位。

酒精浓度检测仪设计酒精浓度检测仪是一种用于检测人体内酒精含量的仪器。

在出现酒后驾车、酗酒等问题的情况下，酒精浓度检测仪成为保证公共安全、减少交通事故发生的重要装备。

因此，设计一种高精度、可靠性强、使用便捷的酒精浓度检测仪对于社会和个人都有着深远的意义。

酒精浓度检测仪的设计首先需要考虑的是检测原理。

目前常用的检测原理有两种：呼出气体分析法和皮肤透气气体分析法。

呼出气体分析法是通过检测呼出气体中酒精的浓度来确定人体内酒精含量的方法，这种方法准确度高、稳定性好，因此在实际应用中被广泛使用。

皮肤透气气体分析法则是通过检测皮肤表面蒸气中酒精的浓度来确定人体内酒精含量的方法，但由于环境因素的影响较大，目前使用较少。

其次，酒精浓度检测仪的设计需要考虑的是测量范围。

不同国家和地区对于酒精浓度的限制均不尽相同，因此酒精浓度检测仪的设计应该考虑到不同的测量范围。

例如，在中国，酒后驾车的刑事责任标准为血液中酒精含量达80mg/100ml及以上或呼气中酒精含量达350μg/100ml及以上，因此酒精浓度检测仪的测量范围应该涵盖这两个数据。

另外，酒精浓度检测仪的设计还需要考虑到使用便捷与易懂。

在实际应用中，酒精浓度检测仪应该是一个便携式的设备，使用者能够轻松进行携带和操作，并能够在短时间内快速获得检测结果。

同时，在检测结果上，酒精浓度检测仪的设计应该以数字形式展示，便于使用者快速判断和理解。

此外，酒精浓度检测仪的设计应该还考虑到防伪性和数据管理。

在实际应用中，酒精浓度检测仪被广泛应用于交通管理、公共场所管理等领域，因此酒精浓度检测仪的设计应该具备一定的防伪性能，以防止造假现象的发生。

同时，酒精浓度检测仪还应该具备数据管理的功能，能够存储、归档检测结果以及使用者信息等数据，以便于后续管理和统计。

综上所述，酒精浓度检测仪是一个与公共安全息息相关的仪器，其设计应该具备高精度、可靠性强、使用便捷、测量范围广、数据管理功能齐全等特点。

课程设计题目酒精浓度检测仪的设计学院专业年级 09级班级一班学生姓名指导教师时间 2013-1-07目录摘要.......................................................... - 2 - Abstract ...................................................... - 3 -一、绪论..................................................... - 4 -1.1 研究背景............................................... - 4 -1.2 气敏传感器的研究现状................................... - 4 -1.3 设计酒精浓度探测仪的意义............................... - 5 -二、工作原理................................................. - 5 -2.1 气敏传感器工作原理..................................... - 5 -2.2 半导体气敏传感器工作原理............................... - 5 -三、硬件电路设计.............................................. - 6 -3.1 总体方案设计........................................... - 6 -3.2 信号采集模块........................................... - 6 -3.2.1 气敏传感器的分类 ................................. - 7 -3.2.2 气敏传感器的选择 ................................. - 8 -3.2.3 气敏传感器的采样电路 ............................. - 9 -3.3 信号转换模块.......................................... - 10 -3.3.1 A/D转换......................................... - 10 -3.3.2 单片机.......................................... - 14 -3.4 显示模块.............................................. - 18 -3.4.1 发光二极管显示电路 .............................. - 18 -3.4.2 数码显示电路................................... - 21 -四、程序框图................................................. - 23 -五、程序代码................................................. - 24 -六、个人感想................................................. - 32 -七、参考文献................................................. - 32 -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。

便携式酒精探测仪设计说明书姓名：田明顺学院：平职学院专业：电气自动化班级：对口（二）班学号：20102003853目录一、设计背景 (3)二、方案设计 (3)2.1 酒精探测仪设计的基本原理 (3)2.2电路设计 (4)2.2.1 检测电路 (4)2.2.2 控制电路 (4)2.2.3 比较电路 (4)2.3.4 输出电路 (5)三、电路调试 (5)3.1 MQ-2气敏传感器电路调试 (5)3.2 LM358电压比较电路调试 (6)3.3总体电路调试 (8)四、总结 (9)一、设计背景本酒精探测器是专门为警察设计的一款执法的检测工具，执勤民警可用其来对司机是否饮酒进行检测与相应的处理，有效减少交通事故的发生，避免人员伤亡和财产的重大损失。

设计的基于运算放大系列的LM358的酒精探测仪，以LM358和MQ-2酒精传感器为核心，具有报警功能。

根据是否有酒精的环境下，检测到酒精就会进行报警，提示危害。

该仪器硬件电路设计简单、功能完善、工作性能好，此外，还具有低功耗、低成本的特点。

二、方案设计2.1 酒精探测仪设计的基本原理在本设计中酒精探测仪的基本原理是根据MQ-2气敏传感器对酒精的敏感程度，未接触到酒精时，其阻值较大，当接触到酒精后，其电阻急剧变小，根据这一特性，设计相应的控制电路，通过电压比较器，当输出为高电平是，LED亮，相当于一个报警的作用。

该设计的系统方框图如图1所示，设计的电路见附录一，其中包括参考电压电路，检测电路，电压比较电路和输出电路。

图3 控制电路图2 酒精检测电路电路2.2电路设计2.2.1 检测电路检测电路顾名思义就是检测酒精的，电路图如图2所示。

该部分的主要部分就是通过比较a 点的电压不一样，原理是当接通+5V电源之后，在初始状态时，A 与B 之间的电阻很大，所以a 点的电压会大于2.5V ，当传感器感应到酒精时，A 与B 之间的电阻会急剧变小，并且小于10K 的变阻器，这个时候，a 点的电压会下降到2.5V 以下。

毕业论文酒精浓度检测仪的设计摘要本文研究设计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智能测试仪。

其设计方案基于89C51单片机，MQ3酒精浓度传感器。

系统将传感器输出信号通过A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD 显示酒精浓度值。

从而让驾车的人知道自己该在什么情况下可以开车，这是一个在现代生活很实用。

经过大量的验证，基于单片机的酒精浓度监测仪检测仪比传统的机械检测仪或酒精计灵敏，监测精度高，准确方便，可靠性好，扩展简单，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具有一定的价值。

关键词：酒精浓度传感器；单片机；数模转换；硬件设计；数码管显示Alcohol concentration detector designAbstractThis paper studies has been designed for public inspection and overrun alarm function with the alcohol concentration intelligent tester. Its design scheme based on 89C51, MQ3 alcohol concentration sensor. System will sensor output signal through the A/D circuit recuperation, data processing by MCU, finally by LCD display alcohol chroma value. So let the people know what oneself should drive in what circumstances can drive, this is a very practical in modern life.After a great deal of verification, based on SCM alcohol concentration monitor detector than traditional mechanical detector or alcohol plans, monitoring high precision, sensitivity, good dependability, precise convenient extended simple, control powerful functions. Beyond the value of acousto-optic alarm, intuitive accurate. So based on SCM alcohol concentration monitor research has certain value.Keywords：Alcoho concentration sensor; microcontroller; digital-to-analog;hardware design; digital pipe display目录摘要...................................................................................................................... I- 2 - Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1酒精浓度检测仪的背景 (1)1.2酒精浓度检测仪现状及发展趋势 (1)1.3本课题实现目标 (1)1.4本章小结 (1)第2章设计方案和元器件选择 (2)2.1设计方案 (2)2.2元器件选择 (2)2.2.1单片机的选择 (2)2.2.2传感器 (2)2.2.3数模转换器 (2)2.2.4 AT24C02存储器 (2)2.2.5 LCD显示 (2)2.3本章小结 (2)第3章硬件设计 (3)3.1硬件设计原理 (3)3.2硬件设计的外围电路 (3)3.2.1晶振电路 (3)3.2.2复位电路 (3)3.2.3报警设计........................................................................................ - 16 -3.2.4电源电路 (3)3.2.5信号调制电路................................................................................ - 18 -3.2.6 A/D转换设计 (3)3.2.7外围扩充存储器电路 (3)3.3本章小结 (3)第4章系统软件的设计 (4)4.1主程序 (4)4.2 A/D转换模块程序流程图 (4)4.3液晶显示程序流程图 (4)4.4本章小结 (4)第5章本设计总结与展望 (5)参考文献 (6)致谢 (7)附录A (8)附录B (9)第1章绪论检测仪向更迅速更快捷发展，方便携带等要求发展。

设计要求
1、通过酒精传感器检测酒精浓度
2、酒精浓度通过液晶LCD1602显示（或者
通过数码管、LCD12864） 3、利பைடு நூலகம்ADC0832进行对酒精传感器的电压 信号进行转化 4、通过按键进行浓度设置
按键的要求
“酒精测试仪”的按键定义如下： K1：设置键，按下按键设置报警浓度 K2：增大键，增大报警值 K3：减小键，减小报警值 K4：确认键/检测键，设置完按下确认键设置 生效，按下检测键进行酒精浓度检测。
主要器件
酒精传感器
酒精传感器所使用的气敏材料是在清洁空气
中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器 所处环境中存在酒精气体时，传感器的电导 率随空气中酒精浓度的增加而增大。使用简 单的电路即可将电导率的变化转换为与该气 体浓度相对应的输出信号。

ADC0832 8位分辨率； 双通道A/D转换； 输入输出电平与TTL/CMOS相兼容； 5V电源供电时输入电压在0~5V之间； 工作频率为250KHZ，转换时间为32μS； 一般功耗仅为15mW； 8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装； 商用级芯片温宽为0°C to +70°C，工业级芯片温 宽为−40°C to +85°C；
参考资料
1、两篇酒精测试仪的论文
2、酒精测试仪的仿真图 3、酒精测试仪的相关程序 4、ADC0832中文文档
仿真参考
其它仿真参考
1、/thread-14257-1-
1.html
实物图
酒精测试仪的设计与制作
酒精测试仪的原理简介
“酒精测试仪”的电路主要由89S52单片机，
酒精浓度检测电路、ADC0832 A/D转换器、 显示电路、键盘和电源电路组成。酒精浓度 信号经过酒精检测电路转化为模拟电压信号 传输到A/D转换器转化为数字信号，再传输到 单片进行处理：根据酒精浓度的的不同和按 键指令控制浓度显示和其它相应动作。

重庆三峡学院专业综合课程设计报告题目51单片机酒精浓度测试仪设计系别电子与信息工程学院专业电子信息工程班级****级*班姓名XXX学号************2014年12 月12 日酒精浓度检测仪的设计一、设计目的近年来，我国越来越多的人有了自己的私家车，而酒后驾车造成的交通事故也频繁发生。

为此，我国将酒驾列入刑法范围内，所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。

本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主，检测驾驶员呼出气体的酒精浓度，并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。

其可检测出空气环境中酒精浓度值，并可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。

本课题分为两部分：硬件设计部分和软件设计部分。

硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度，并转换为电压信号，经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统，由单片机及其相应外围电路进行信号的处理，显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。

程序采用模块化设计思想，各个子程序的功能相对独立，便于调试和修改。

而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路，按键电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。

二、设计方案1、酒精浓度检测仪总设计方案设计时，考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定，外部干扰小等。

因此，可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。

此外，还需接人LED数码管显示，键盘设定，报警电路等。

其总体框图如图1所示。

图1 基本工作原理图三、设计内容1、酒精浓度检测仪设计要求分析设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点：（1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LED显示以及键盘响应电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。

P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）。在Flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。
引脚号第二功能:
·P3.0 RXD（串行输入）。
·P3.1 TXD（串行输出）。
·P3.2 INT0(外部中断0)。
·P3.3 INT0(外部中断0)。
·P3.4 T0（定时器0外部输入）。
·P3.5 T1（定时器1外部输入）。
·P3.6 WR(外部数据存储器写选通)。
·P3.7 RD(外部数据存储器写选通)。
RST: 复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST 脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。
酒精测试仪设计
1.设计思路
酒精浓度检测仪主要是用来检测酒精浓度的，它主要由酒精传感器、模数转换器、单片机、LED显示构成。酒精传感器将检测到的酒精浓度转化为电信号，然后将电信号传送给模数转换器，经过模数转换器转换后，把转换后得到的数字信号传给单片机，单片机对所输入的数字信号进行分析处理，最后将分析处理的结果通过显示器显示出来。
模数转换采用ADC0804,其工作特性：
工作电压：+5V，即VCC=+5V。
模拟输入电压范围：0～+5V，即0≤Vin≤+5V。

Transitional Page
设计精浓度检测仪的框图
Your Topic Goes Here 设计精浓度检测仪的原理图
酒精浓度检测仪的设计
酒精浓度测试仪应用到两种传感器：
气敏传感器 变式电阻传感器
气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。它主要包括半 导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传 感器等，其中用的最多的是半导体气敏传感器。它的应用 主要有：一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的 检测、氟利昂（R11、R12）的检测、呼气中乙醇的检测、 人体口腔口臭的检测等等
简述气敏电阻传感器的工作原理 :
气敏电阻是一种半导体敏感器件，它是利用气体的吸附而使半导体 本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的。Your Topic Fra bibliotekoes Here
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简述应变式电阻传感器的工作原理
电阻应变式传感器以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式 传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体 测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形 并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值 的变化，从而可以测量力压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量

酒精浓度测试仪的设计[摘要]：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。

[关键词]：单片机 A/D转换和处理醉酒阈值 MQ-3乙醇气体传感器Alcohol concentration test instrumentAbstract：This study design alcohol tester is a new practical, safe and reliable gas ethanol concentration testing tool, Adopting high precision MQ - 3 ethanol gas sensors to detect the concentration of ethanol in the air, the use of macro crystal company high performance low cost STC12C5A16AD microcontroller to detection signal A/D conversion and processing, finally through the LCD screen display output. This study design alcohol tester also has drunk threshold setting function, can according to laws and regulations or the user need to set modify drunk threshold, and save.Keywords：Scm A/D conversion and processing Drunk threshold MQ - 3 ethanol gas sensor目录第一章绪论 (1)1.1本课题的研究的背景以及现实意义 (1)1.2关于本课题的简介 (1)1.3课题论述总体结构安排 (2)第二章硬件设计 (3)2.1设计框图 (3)2.2乙醇信号检测及调理电路 (3)2.3单片机电路 (6)2.4显示电路 (8)2.5阈值存储 (9)2.6供电及程序下载电路 (10)第三章 Protel硬件开发软件 (11)3.1 Protel软件组成 (11)3.2 PCB板设计 (12)第四章软件编程 (15)4.1软件流程图 (15)4.2主程序 (15)第五章酒精浓度测试仪的安装与调试 (23)5.1酒精浓度测试仪的注意事项 (23)5.1.1 手工焊接的基本概述 (23)5.1.2 元件清单 (23)5.2 酒精浓度测试仪的实物调试 (24)5.2.1 USB转串口驱动安装 (24)5.2.2下载程序 (24)5.2.3调试说明 (26)设计总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录 (31)第一章绪论1.1本课题的研究的背景以及现实意义自《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。

酒精浓度测试仪设计报告目录酒精浓度测试仪设计报告 (1)一、设计意义 (3)二、硬件设计 (3)1、设计框图 (3)2、乙醇信号检测及调理电路 (4)3、单片机电路 (7)4、显示电路 (8)5、供电及程序下载电路 (9)三、Protel硬件开发软件 (10)1．Protel软件组成 (10)2．PCB板设计 (11)四、软件编程 (13)1、软件流程图 (13)2、主程序 (14)五、下载与调试 (20)1、USB转串口驱动安装 (20)2、下载程序 (21)参考文献 (22)程序 (22)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STC89C52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●简单的驱动回路主要技术指标：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。

简易酒精测试仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解酒精测试仪的工作原理，掌握简易酒精测试仪的组装和使用方法。

2. 学生能了解酒精浓度与饮酒量之间的关系，认识到酒后驾车的危害。

3. 学生掌握基本的电子电路知识，了解传感器在酒精测试仪中的应用。

技能目标：1. 学生能够独立完成简易酒精测试仪的组装，提高动手操作能力。

2. 学生能够运用所学知识进行实验操作，分析实验数据，解决实际问题。

3. 学生能够运用电子电路知识，对简易酒精测试仪进行优化和改进。

情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，增强安全意识，自觉抵制酒后驾车行为。

2. 学生培养团队协作精神，学会分享和交流，提高沟通能力。

3. 学生增强对科学技术的兴趣，激发创新意识，培养探索精神。

课程性质：本课程为科学实践课程，结合物理、化学、生物等多学科知识，以培养学生动手操作能力和科学素养为核心。

学生特点：初三学生，具备一定的物理、化学基础，好奇心强，喜欢动手实践，但注意力容易分散。

教学要求：教师需注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导学生主动探究，关注学生个体差异，提高课堂教学效果。

教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 酒精测试仪的工作原理及分类- 酒精浓度与饮酒量之间的关系- 电子电路基础知识- 传感器在酒精测试仪中的应用2. 实践操作：- 简易酒精测试仪的组装与使用- 酒精测试实验操作- 实验数据的收集与分析- 简易酒精测试仪的优化与改进3. 教学大纲：- 第一课时：酒精测试仪概述，工作原理及分类，导入电子电路基础知识- 第二课时：酒精浓度与饮酒量的关系，传感器在酒精测试仪中的应用- 第三课时：简易酒精测试仪的组装与使用，进行实验操作- 第四课时：实验数据的收集与分析，讨论简易酒精测试仪的优化与改进4. 教材关联：- 物理课本第三章：电与磁，第5节：传感器- 化学课本第二章：有机化合物，第3节：醇和醚- 生物学课本第四章：人体生理，第7节：酒精对人体的影响教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节，按照教学大纲安排和进度进行教学。

酒精探测仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解酒精探测仪的工作原理，掌握其基本组成结构；2. 学生能够掌握酒精浓度的基本知识，了解酒精对驾驶安全的影响；3. 学生能够了解我国关于酒驾的相关法律法规。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确操作酒精探测仪进行酒精浓度检测；2. 学生能够通过实际操作，分析检测结果，判断是否存在酒驾行为；3. 学生能够运用所学知识，针对酒驾问题提出合理的安全建议。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到酒驾对个人和社会的危害，树立安全驾驶的意识；2. 学生能够积极参与酒精探测仪的操作和讨论，培养合作精神和探究精神；3. 学生能够关注交通安全问题，提高社会责任感。

课程性质：本课程属于科学探究类课程，结合物理、化学等学科知识，以实践操作为主，注重培养学生的动手能力和实际问题解决能力。

学生特点：初中生好奇心强，对新鲜事物有较高的兴趣，具备一定的物理和化学知识基础，但实践操作能力有待提高。

教学要求：教师需引导学生积极参与实践操作，注重理论知识与实践相结合，提高学生的科学素养和实际操作能力。

在教学过程中，关注学生的情感态度变化，培养其安全意识和责任感。

通过分解课程目标为具体学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 理论知识：- 酒精的基本性质、酒精浓度计算；- 酒精探测仪的工作原理、结构组成；- 酒驾对交通安全的影响及我国相关法律法规。

参考教材章节：物理课本第四章第三节《传感器及其应用》，化学课本第二章第五节《有机化合物与生活》。

2. 实践操作：- 酒精探测仪的操作流程、注意事项；- 实际操作酒精探测仪进行酒精浓度检测；- 分析检测结果，判断酒驾行为。

3. 教学大纲：第一课时：导入酒精探测仪的概念，讲解酒精的基本性质及计算方法，介绍酒精探测仪的工作原理和结构组成；第二课时：讲解酒驾对交通安全的影响，分析我国相关法律法规，学习酒精探测仪的操作流程和注意事项；第三课时：分组进行实践操作，实际操作酒精探测仪进行酒精浓度检测，分析检测结果，讨论酒驾问题；第四课时：总结课程内容，针对酒驾问题提出安全建议，培养学生的安全意识和责任感。

项目实施部分
授课日期
任务目标
情感目标
重 关键技术 难 关 教学方法 相关知识 职业意识 健康、安 全与卫生 教 材
点 点 键
任务驱动法 电路焊接工艺要求 1、认真阅读工作任务书、分析任务要求的职业意识； 2、积极参与职业工作并进行团队协作的职业意识。 1、遵守实训室安全用电守则和纪律要求； 2、遵守工作现场 6S 管理规定，为以后适应岗位管理要求做好过渡。 《传感器技术》 电子工业出版社 主编：刘文静 教学设计 多媒体设备 PPT 课件 工作任务单 产品套件
任务目标
情感目标
重 关键技术 难 关 教学方法 相关知识 职业意识 健康、安 全与卫生 教 材
点 点 键
任务驱动法 气敏传感器 1、认真阅读工作任务书、分析任务要求的职业意识； 2、积极参与职业工作并进行团队协作的职业意识。 1、遵守实训室安全用电守则和纪律要求； 2、遵守工作现场 6S 管理规定，为以后适应岗位管理要求做好过渡。 《传感器技术》 电子工业出版社 主编：刘文静 教学设计 多媒体设备 PPT 课件 项目工作任务单 产品套件
项目目标
技能目标 情感目标 重 点 点
关键技术
难
关 键 点 教学方法 相关知识 任务驱动法
酒精测试仪分类。 1、 熟悉工作任务单，认真接受工作任务、分析任务的职业意识； 2、 积极参与职业工作并进行团队协作的职业意识。 1、引导学生保持良好的精神状态投入学习和生活； 2、遵守 6S 管理规定，为以后适应岗位管理要求做好过渡。 《传感器技术》 电子工业出版社 主编：刘文静 教学设计 多媒体设备 PPT 课件 项目工作任务单
项目背景 项 目 实 施 过 程 项目说明 项目引入
8’
35
变化量。集成芯片 LM3914 作为执行机构来驱动 LED。LED 显示器由 10 个发光二极管构成，酒精浓度越大，点亮的二 极管越多。通过完成该项目的工作任务，学习传感器的基本 知识，并使用气敏传感元件。 1、 酒精测试仪工作过程； 2、 酒精测试仪制作所需的核心元器件。