基于单片机技术的酒精浓度检测

苏州科技学院本科生毕业设计（论文）

I

基于单片机的酒精浓度测试仪设计

摘 要

中国经济的飞速发展使得私家车的占有量越来越高。人们生活水平的提高，车辆的大幅度增多，也使得道路安全问题越来越严重。有些事故是让人回天乏术的，而有些事故是完全可以避免的。比如酒后驾车，这种行为是对自己以及他人生命的严重不负责。为了遏制这种行为，对驾驶员进行酒精浓度测试不失为一种有效的方法。酒精浓度测试仪不仅要能准确测出酒精的浓度，而且要让测试人员读出该浓度。当然也要有报警装置，提醒人们浓度超标。本设计目的在于实现对不同的酒精浓度的检测和显示，通过适当改进可以用于对驾驶员进行是否酒后驾车的检测。本文主要采用STC89C52单片机与MQ-3型气体传感器，而且能够对显示出所测量的数据，加之二极管的使用就可以简单地显示出所测的酒精浓度。当其浓度超过允许值时，检测仪将发出蜂鸣声。

关键词: 酒精浓度检测；STC89C52单片机；MQ-3气体传感器；A/D转换，

苏州科技学院本科生毕业设计（论文）

II

Alcohol tester based on MCU

Abstract

The rapid development of China's economy makes the share of private cars increase.

What’s more, the improvement of people's living standards and a substantial increase in

the vehicle makes the road safety problem get worse. Some accidents are beyond

resurrection, while others are completely can be avoided . Such as drunk driving. such

山东科技大学

本科毕业设计（论文）开题报告

题

目 基于单片机的酒精测试仪设计

系 部 名 称 机电工程系

专业班级

学生姓名

学 号

指 导 教 师

填表时间： 2012 年 04 月 11 号

填表说明

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。

3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。

4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。

5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。

设计（论文）

题目

基于单片机的酒精测试仪设计

设计（论文）

类型（划“√”） 工程设计 应用研究 开发研究 基础研究 其它

√

一、 本课题的研究目的和意义

酒精测试仪的精度关键的一部就是对乙醇的检测。这就关系到传感器的制造与研发。目前气体传感器正在向着低功耗，多功能，集成化方向发展。同时还要增加其可靠性实现元件和应用电路集成化，多功能。发展MEMS技术。发展现场适用的变送器和智能化的传感器。近年来随着经济迅速发展，人们的生活水平日夜提高。私家车也越来越多。各种应酬也越来越多酒这东西贴近了我们的生活。而酒后驾车也频频发生给人们的生活和生命安全带来了巨大的伤害。酒后驾驶引起的交通事故是由于司机饮酒过多造成酒精浓度较高。精神麻痹反应迟钝肢体不受大脑控制。人体酒精浓度低于一个特定值时就不出现上述症状从而可以避免发生危险。所以研究一个酒精测试是非常有必要和意义的事。

目前世界上绝大数国家都在使用呼吸酒精测试仪对驾驶员进行现场检测来确定其体内酒精浓度的多少。确保其生命财产安全。此外酒精测仪还可以测定某一特定环境下的酒精浓度如酒精生产车间可以避免发生火灾。

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。

1 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

2 Abstract

Nowadays, 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