下载文档原格式
基于STM32单片机的气体分析仪设计摘要：本文介绍了一种基于STM32单片机的气体分析仪设计方案。
该设计方案采用MOX（金属氧化物）传感器和PID（Proportional Integral Derivative）控制算法来实现气体检测和分析，具有简单、精准、稳定等特点。
通过对设计方案进行实验验证，结果表明，该气体分析仪具有较高的准确性和可靠性，可以满足气体检测分析的需求。
关键词：STM32单片机；气体分析仪；MOX传感器；PID控制算法一、引言气体分析仪在生产、环保等领域具有广泛的应用。
在不同的场合中，对不同类型的气体具有不同的要求，因此，气体分析仪的设计也要根据不同的需求来制定不同的方案。
本文基于STM32单片机，采用MOX 传感器和PID控制算法来实现气体检测和分析，以满足气体检测分析的需求。
二、设计方案本设计方案主要由传感器、微控制器、数据处理和输出显示四部分组成。
其中，传感器负责气体检测，微控制器负责数据采集和控制命令发送，数据处理负责数据分析和处理，输出显示负责将检测的结果输出到显示设备上。
2.1 传感器本设计采用MOX传感器作为气体检测元件。
MOX传感器通过气体的吸附作用来检测气体浓度，具有灵敏、精度高等优点。
传感器输出的电信号经过放大和滤波等处理后，送入微控制器进行数据采集。
2.2 微控制器本设计采用STM32单片机作为主控制器，负责接收传感器的电信号、采集和处理数据，以及发送控制命令。
STM32单片机具有高性能、低功耗、易于扩展等特点，可以满足本设计中的需求。
在程序设计中，采用PID控制算法对温度进行控制，以消除传感器工作过程中的温度漂移。
2.3 数据处理该部分主要负责数据的处理和分析。
通过对采集的数据进行滤波、校准等处理，可以得到较为精确的气体浓度值。
在数据处理过程中，采用MATLAB等软件进行离线分析，以得到更加准确的结果。
2.4 输出显示本设计方案采用LCD显示屏作为气体检测结果的输出显示设备。
本设计使用STC89C52单片机作为主控制模块，利用简单的外围电路来驱动1-Wire总线,利用1-Wire总线协议,实现了多点温度和湿度的精确测量。
利用STC89C52单片机本身强大的功能和内部RAM资源，可以很方便的实现单片机与PC机间的数据传输，并能利用软件方便的逻辑判断实现了1-Wire总线的ROM搜索,实现了测温器件18B20的枚举，实现了无人干预的测温点的动态裁剪，所以本设计具有很强的现实应用性。
另外，本系统的湿度检测没有完成。
本文从1-Wire总线的原理入手，详细阐述了1-Wire总线的ROM搜索过程，以及硬件电路的设计、计算和软件的算法。
关键词：DS18B20 ；单片机 MCU；串行传输Serial Data Transfer；单总线1-wire interface第1章绪论1.1选题背景防潮、防霉、防腐、防爆是粮库日常工作的重要内容，是衡量粮库管理质量的重要指标。
它直接影响到储备物资的寿命和工作可靠性。
为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度的监测工作，因为温度的升高，就意味着粮库内的有氧呼吸的加强，就意味着马上就要发生腐烂霉变。
因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温度测量仪。
在我们的印象中，温度的测量不外乎由传感器、放大器、数码显示、报警器等单元组成。
但是通过实际的考察，现实的系统根本不是这个样子：由于粮食要定期的通过熏蒸来除虫、防鼠，熏蒸药剂具有高毒性，高腐蚀性，人员根本不能随意接触到仓内设备，更不要说通过数码管的显示和报警器来及时发现温度的异常变化，同时出于防爆的要求，在仓库内部的系统，是完全密封的，并被充入低氧高氮的气体，平时人员根本不能及时进入。
因此现在的监控系统都是由计算机监控，采用专用组态软件、单片机及数字传感器组成的，具有500-1000个测温点的，网络化的数字式温度检测的系统。
下图展示了一种可能的结构图1.1现场采集站通过一线牵采集模块，对粮仓的温度进行测量采集，每个粮仓约有200点模拟量输入（温度）并根据粮食的情况对现场进行湿度检测。
基于单片机的酒精气体浓度测试仪的设计与制作基于单片机的酒精气体浓度测试仪的设计与制作江阴职业技术学院赵书红张健健【摘要】文章以单片机STC12C5A16AD为核心，运用高灵敏度传感器MQ-3气体传感器，采用EEPROM芯片存储预设的报警阈值，并通过LCD显示检测结果及二极管实现超标报警。
经过软硬件联合调试，实验结果基本满足设计要求，达到设计指标。
【关键词】单片机；MQ-3气体传感器；酒精检测近年来酒后驾引起的交通事故越来越受到社会的关注，为此，设计一款智能仪器能够监测出驾驶员体内的酒精含量显得尤为重要。
本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。
该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。
1.系统整体设计酒精浓度测试仪是用来测试所处环境中的酒精浓度的，并显示出测试的结果数值，而本设计所做的智能酒精浓度酒精测试仪除具有这个基本功能外，还可通过手动随意设置酒精浓度的阀值，以划定不同环境条件下酒精的安全界限，同时具有报警功能。
它主要由酒精传感器、模数转换器、单片机、LCD显示、键盘模块以及报警部分组成。
本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 系统结构框图2.系统的硬件设计2.1 整体设计本设计的酒精浓度测试仪框图如图2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。
2.2 单片机及外围电路设计本设计选用宏晶公司高性能单片机STC12 C5A16AD，其管脚如图3所示该芯片为52内核8位单片机，内部集成了10位多路A/D转换模块，适用于常用测试电路。
基于单片机的呼气式酒精气体检测仪的设计设计目的：
设计一个基于单片机的呼气式酒精气体检测仪，用于检测人们呼气中的酒精含量。
设计流程：
1. 确定检测原理
我们采用的是半导体传感器的检测原理。
半导体传感器可以检测到空气中的酒精气体，根据酒精气体浓度的不同，传感器的电阻值也会发生变化。
2. 确定硬件平台
我们选择STC89C52单片机作为硬件平台，它拥有多个IO引脚和模拟转换器，可以满足我们的需求。
同时，我们还需要一块LCD 显示器、一个酒精传感器、电源电路以及其他必要的元器件。
3. 确定软件流程
软件流程包括初始化、读取传感器数据、计算酒精浓度、控制LCD显示器和报警器等部分。
4. 硬件连接
将单片机、传感器、LCD显示器、报警器等连接起来，并加上相应的电源电路。
5. 软件编程
根据软件流程编写程序，并将程序下载到单片机中。
6. 测试调试
将检测仪连接到电脑或其他设备上进行测试，检查功能是否正常以及是否有漏洞。
7. 操作使用
设计好的检测仪可被人们用来检测自己或他人的呼气中是否含有酒精。
如果检测结果显示酒精超标，就需要禁止其驾驶机动车辆等高危操作。
总体来说，基于单片机的呼气式酒精气体检测仪，可以在保证安全的前提下，及时发现和制止酒后驾车行为，减少交通事故发生率。
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。
毕业设计(论文）任务书设计（论文）题目：二氧化碳浓度检测器设计系部：机械工程系专业：机械电子工程学号：学生：指导教师（含职称）：xx副教授）专业负责人: xxx1．设计（论文）的主要任务及目标根据课题要求进行市场调研，确定主要的技术参数;拟定总体方案，并进行论证；检测器原理方案设计；主要元件的选择或设计;检测器外形设计；二氧化碳浓度检测器性能分析，使用说明。
2．设计（论文）的基本要求和内容检测器性能：测量范围700ppm—3000ppm,测量精度-5ppm到5ppm;具有数码显示功能和报警功能;规格：便携式,6V干电池供电;成本：批量生产单套成本小于等于1500元人民币；3．主要参考文献【1】Ir。
Gnus Van de Berg，翻译/汤卫国。
荷兰温室控制系统的发展［J].现代农业装备，2003：42—43.【2】房德君等．一种新型单片机综合试验系统［J].山东工程学院学报，1996，4：15-19【3】刘焕平．MCS-51系列单片机实验板［J］．石家庄职业技术学院学报，2002，4：17-18【4】杨培林，郭晶等．国内外设施农业的现状及发展态势［J］．山东农机化，2003，01：10-11【5】范海涛．世界设施农业发展现状[J］．农村实用工程技术，2001，01：10—11【6】Hashimoto Y，etc．Some speaking plant approach to the synthesis of control system in the greenhouse［J］．Acta Hort,1985，174：219—2264．进度安排二氧化碳浓度检测器设计摘要随着社会经济的发展，人们生活水平普遍提高，瓜果、蔬菜及花卉的社会需求数量和品质要求也不断提高，特别是大中城市需要周年供应新鲜蔬菜，因此农业温室得到迅速发展。
二氧化碳气体对农作物的生长起着非常重要的作用。
近些年来,我国北方农村形成了以日光温室为主导的农业产业化，因此，为二氧化碳的增施创造了有利的条件。
基于单片机控制的二氧化碳浓度测试计相关专题：电子应用时间：2009-06-16 06:56 来源：icbuy亿芯网1 引言大气中过多的二氧化碳(CO2)不仅对人类赖依生存的地球造成威胁，同时公共场合由人体呼吸排出的大量二氧化碳气体也容易导致人们疲劳、注意力不集中、头痛等症状。
因此，在医院、学校等人口密集的环境中设置CO2监控设备可以有效地监测和改善空气质量。
为人们提供更好的生活环境。
最常用的CO2浓度测试方法是非色散红外吸收法(NDIR法)。
这种方法利用CO2有选择性的吸收4．26μm红外线的特性，根据朗伯比尔定律可精确测试CO2气体浓度，但该方法有一个明显缺点，即在CO2浓度较低的地方测试时，需要较长的光路通过气体(气室长度)以获取良好的吸收效应，既意味着需要使用体积较大且具有精密光学器件的设备，与这些昂贵的设备相比，利用半导体CO2传感器测试CO2浓度，具有设备体积小，成本低、寿命长等特点。
提出一种基于CDM416l型CO2浓度测试模块以及Attiny26单片机的CO2浓度测试与自动通风系统的设计方法。
2 CDM4161简介有别于固态或者液态电解质气体传感器，半导体气体传感器是利用半导体材料的各种化学特性将空气中含有的特定气体(即待测气体)以适当的电信号检测或定量的器件。
其优点是灵敏度高、响应速度快、体积小、寿命长、便于集成化、智能化，能使检测转换一体化。
世界上最先实现半导体气体传感器商品化的是日本费加罗公司发明的TGS系列半导体气体传感器。
CDM4161是费加罗公司生产的一种CO2气体浓度测试模块，其内部集成了TGS4161 CO2气体传感器以及PICl6LF88单片机，CDM4161对空气中CO2气体浓度的测量范围为400～4000 ppm，并且在空气中对CO2气体有高选择性．而对一氧化碳和甲烷等气体不敏感，CDM4161内部集成的单片机可对传感器采集到的信号处理和自动校准，以使其输出的电平值与CO2气体的浓度保持良好的线性关系。
中文摘要天然气在人们的日常生活中做出了非常大的贡献，然而当它在空气中的浓度达到一定范围时可能引起自燃甚至爆炸，这样就会造成很大的危险。
甚至会危害到人们的生命以及财产的安全。
本文介绍了一种基于AT89C51单片机和气敏传感器进行巡环检测天然气罐浓度的装置。
该设计包括监测系统的组成、工作原理及硬件、软件设计的方法。
本系统不仅可实现对天然气浓度进行实时监测而且当浓度达到一定范围时会产生相应的预警，还具有超出给定浓度报警的功能，为预防和减小火灾损失提供了有力的科学手段。
本文采用了气敏传感器，气敏传感器是能够感知环境中某种气体及其浓度的一种敏感器件，它将气体成分、浓度等有关的信息转换成为电压信号，从而可以进行检测、监控、报警；还可以通过接口电路与计算机组成自动检测、控制和报警系统。
目前，人们对气敏传感器的测试方法主要停留在用人工手动的方式来进行操作，开发出一种实用高效的智能化传感器测试装置是非常的必要的。
本文根据人们的需要设计出了一种高效有用的天然气实时巡测装置。
关键词：天然气；气敏传感器；报警；AT89C51；Title:Concentration of natural gas more patrol unit AbstractNatural gas in people's daily life has made great contributions, but when it is in the air when the concentration reaches a certain range may cause spontaneous combustion or explosion, which would result in great danger. Even endanger people's lives and property.This paper describes a gas sensor based on AT89C51 microcontroller and gas tank concentration loop detection device. The design includes monitoring system, working principle and the hardware and software design methods. The system not only enables real-time monitoring of gas concentration, and when the concentration reaches a certain range will have the appropriate warning, but also has exceeded the alarm function of a given concentration, to prevent and reduce fire losses provide a strong scientific means.In this paper, the gas sensors, gas sensors is the ability to sense the environment and the concentration of certain gases in a sensitive device, it will be the gas composition, concentration and other relevant information converted into a voltage signal, which can detect, monitor, alarm ; also be formed through the interface circuit and the computer automatically detect, control and alarm systems. Currently, people mainly gas sensors testing methods remain in use to manually operate the way to develop a practical and efficient intelligent sensor testing device is very necessary. According to people's need to design a useful and efficient real-time patrol unit of natural gasKey words:natural gas; gas sensors; alarm; AT89C51;目录第一章绪论 (1)1.1 天然气的用途 (1)1.2 天然气巡测目的和意义 (1)1.3气体巡检技术在国内外的发展现状 (2)第二章方案论证 (4)2.1基于硬件设计天然气浓度巡测装置的方法 (4)2.1.1人工巡视法 (4)2.1.2空气采样法 (4)2.1.3声学检测法 (4)2.1.4 检测天然气罐壁的方法 (5)2.2基于软件设计天然气浓度巡测的方法 (5)2.3 基于软件和硬件结合的方法设计天然气浓度泄漏巡测 (5)2.3.1 硬件的选择 (6)2.3.2软件设计 (8)第三章硬件部分的设计 (10)3.1 AT89C51的片内结构及引脚描述 (10)3.2 气敏传感器 (16)3.2.1 气敏传感器分类 (16)3.2.2 半导体气敏元件的特性参数 (17)3.2.3气敏传感器的工作原理 (19)3.3 显示部分介绍 (20)3.4 按键部分介绍 (22)3.5 A/D转换介绍以及MAX187简介 (24)3.6 74LS138简介 (28)3.7 地址锁存芯片74LS373的介绍 (29)3.8 6264的简介 (30)3.9 放大电路ICL7650的介绍 (32)3.10 蜂鸣器PB2130的介绍 (33)3.11 CD4051简介 (35)第四章系统整体软件设计 (37)4.1主程序的设计： (37)4.2 各子程序的设计 (39)4.2.1数据采集系统与A/D转换系统的软件设计 (39)4.2.2显示部分的软件设计 (42)4.2.3按键部分的软件设计 (45)4.2.4报警部分软件的设计 (46)4.2.5滤波部分软件的设计 (46)第五章结论与总结 (47)致谢 (49)参考文献 (57)附录 (52)附录一程序清单 (52)第一章绪论1.1 天然气的用途天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中的甲烷占绝大多数，另外还有少量的乙烷、丙烷和丁烷，除此之外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体（氦和氩等）。
基于STM32单片机的气体分析仪设计气体分析仪是一种广泛应用于环境监测、工业生产、医疗卫生等领域的仪器设备，用于检测和分析气体成分和浓度。
随着科技的不断发展，传统的气体分析仪已经不能满足现代化生产和环境监测的需求。
因此，本文将基于STM32单片机，设计一种新型的气体分析仪，以满足现代化需求。
第一章：绪论1.1 研究背景随着工业化进程的加快和环境污染问题的日益突出，对气体成分和浓度进行准确监测和分析变得尤为重要。
传统的气体分析仪器存在成本高、操作繁琐等问题，因此需要设计一种新型的气体分析仪。
1.2 研究意义基于STM32单片机设计新型气体分析仪具有成本低、操作简便等优点。
通过研究该技术，在工业生产过程中可以及时检测有害气体并采取相应措施进行处理，从而保护工人健康；在环境监测中可以准确掌握大气污染情况，为环境治理提供科学依据。
1.3 研究内容本文将基于STM32单片机设计一种新型气体分析仪，主要包括硬件设计、软件设计、测试验证等内容。
通过对气体分析仪的设计和实验验证，评估其性能和可行性。
第二章：STM32单片机概述2.1 STM32单片机的特点STM32单片机是一种高性能、低功耗的嵌入式微控制器，具有丰富的外设接口和强大的计算能力。
其特点包括高集成度、低功耗、丰富的外设接口等。
2.2 STM32单片机在气体分析仪中的应用基于STM32单片机设计气体分析仪可以充分利用其强大的计算能力和丰富的外设接口。
通过合理选择外设模块和编写相应软件程序，可以实现对气体成分和浓度进行准确监测与分析。
第三章：硬件设计3.1 硬件系统框架本文所设计的新型气体分析仪硬件系统框架主要包括传感器模块、数据采集模块、数据处理模块等。
传感器模块用于检测气体成分和浓度，数据采集模块用于采集传感器输出数据，数据处理模块用于对采集到的数据进行处理和分析。
3.2 传感器选择与接口设计根据气体分析仪的需求，选择合适的传感器进行气体成分和浓度检测。
基于单片机的多气体浓度测试仪摘要近些年来，我国经济快速发展，人民生活水平日益提高,全国机动车辆数量和驾驶员人数猛增，醉酒驾车造成严重后果的违法犯罪也日益增多，给社会和广大人民群众生命、健康造成严重危害。
2000年以来，酒后驾车行为所造成事故越来越多，对社会的影响也越来越大，酒精逐渐成为凶残的“马路杀手”。
据有关资料统计，全世界每年因车祸丧生的人数就超过60万人，留下永久性伤残者在400万以上，一般受伤者则不计其数。
在许多国家，车祸已成为第一位意外死亡原因。
另外，交通事故所造成的经济损失也相当惊人。
据统计，大约50%—60%的车祸与饮酒有关。
中国公安部门在2009年8月，在全国各地加强查处酒后驾驶的力度，以减少由酒后驾驶造成的恶性交通事故。
要查处就涉及到检测人体内的酒精含量和使用设备来进行检测的问题。
近年来我国煤炭工业的安全生产状况不容乐观，中小型煤矿的情况尤为严重，已经直接威胁到整个煤炭工业的稳定生产，给国家财产和人民生命造成了很大的损失，作为“万恶之首”的甲烷爆炸事故更是重大事故发生率之首。
出于安全考虑，甲烷浓度的测量，显得尤为重要。
基于以上可以看出，有关气体的浓度检测问题，至关重要。
本文研究设计了一种可以测量多种气体浓度，并可以进行超限报警的智能测试仪。
其设计方案基于STC89C52单片机，MQ3酒精浓度传感器，MQ4甲烷浓度传感器。
系统将传感器回路输出的信号通过以AD0832为核心的A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，由LCD显示酒精浓度值。
并设计一定的限值，超限声光报警。
限值可由按键调整。
考虑到单片机计算能力有限，难以进行复杂数据处理，故单片机系统与PC机系统通过RS-232串行通信端口进行互连，从而单片机用作下位机进行数据采集和设备控制，而PC机用做上位机进行复杂的数据处理和对单片机的控制。
文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路、单片机与PC机通信的软硬件实现的设计方法和过程。
系统对于采样地点超出规定的指定气体浓度时，通过声光报警电路提醒监测人员。
同时，操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。
关键词：酒精浓度传感器（MQ3）、甲烷浓度传感器（MC113）、STC89C52、A/D 转换器、数据选择器（74HC4051）、串口通信、RS232、VB；AbstractIn recent years, China's rapid economic development, increasing people's standard of living, the number of motor vehicles and drivers has soared, drunk driving has caused serious consequences of illegal crime is also increasing, to the society and the life of the masses, causing serious harm to health. Since 2000, drinking and driving behavior caused by increasing number of accidents, on the social impact is also growing, alcohol has become fierce" killer on the road". According to the statistics, the whole world because of traffic accident every year the number of people killed more than 600000 people, left permanently disabled in 4000000 above, general injuries are too many to count. In many countries, traffic accident has become the first cause of accidental death. In addition, the traffic accidents caused by the economic loss is quite amazing. According to statistics, approximately 50% - 60% of the accidents are related to alcohol. China public security departments in 2009August, throughout the country to strengthen and driving force, so as to reduce the driving caused by malignant traffic accident. To investigate the related to detection of human with an alcohol content and the use of equipment to detect problem.In recent years, industry of our country coal production safety situation is not optimistic, middle and small coal mine situation is particularly serious, has a direct threat to the stable production of the whole coal industry, to the national property and people's lives and caused great damage, as" the worst of all evils" methane explosion is a major accident rate in the first. For security reasons, the methane concentration measurement, appear particularly important.Based on the above, the gas concentration detection problem, critical. This paper studied and designed a variety of gas concentration can be measured, and can alarm intelligent tester. The design scheme based on STC89C52 MCU, MQ3 alcohol concentration sensor, MQ4 methane concentration sensor. System circuit of the sensor output signals from the AD0832 as the core of the A / D conversion circuit after conditioning, through the single-chip microcomputer for data processing, LCD display by the alcohol concentration value. And the design of certain limits, overrun alarm. Limit value by the keys to adjust. Considering the SCM calculation ability is limited, to complex data processing, so single-chip system and PC system through the RS-232 serial communication port interconnect, thereby SCM as the next bit machine data acquisition and control equipment, and the machine used PC do PC for complex data processing and the SCM control. This paper introduces the data acquisition subsystem, data processing and data display system and alarm circuit, SCM and PC communication hardware and software to achieve the design method and process. System for sampling locations beyond the prescribed specified gas concentrations, through sound and light alarm circuit to remind staff monitoring. At the same time, the operator for a specific alarm limit values can be set through the single-chip programming.Key words: alcohol oncentration sensor (MQ3), methane concentration sensor ( MC113), STC89C52, A/D converter,Dataelector (74HC4051), serial communication, RS232,VB;目录引言 (1)第1章前言 (2)1.1气敏传感器的发展现状 (2)1.2国内外气体浓度检测技术的发展现状 (3)1.2.1非光学分析法 (3)1.2.2光学分析法 (4)1.3 单片机与PC机串行通信研究背景和意义 (5)1.4本气体浓度测试仪的设计内容 (5)第2章方案器件简介 (6)2.1 MCU简介 (6)2.2 模数转换器简介 (9)2.3液晶显示器的简介 (12)2.4 电源电平转换芯片（TTL电平转RS-232电平） (13)2.5 数据选择器 (13)第3章串口通信基础理论 (14)3.1 两种常用接口方式 (14).并行接口 (14).串行接口 (14)3.2 RS-232串行接口标准 (15)3.3 VB编程过程中使用到的MSComm控件 (16)3.3.1. MSComm控件处理通信的方式 (16)3.2.2．MSComm控件的主要属性 (16)第4章总体方案设计 (18)4.1 STC89C52 MCU (19)4.2 ADC0832数模转换 (19)4.3 LCD1602液晶显示 (19)4.4单电源转换芯片MAX232 (21)4.5 数据选择器74HC4051 (21)4.6 用于串口转USB的芯片CP2102（实际使用） (22)4.7设计中使用到的软件介绍 (23)第5章硬件设计 (25)5.1 最小系统的实现 (25)5.2 信号采集电路 (27)5.2.1 MC113及其测量电路的特点 (27)5.2.2 MQ3特点及其测量电路原理 (29)5.2.3关于气体浓度单位的说明 (32)5.3 A/D转换设计 (33)5.4 按键设计 (34)5.5 LCD1602液晶显示设计 (35)5.6 报警线路设计 (36)5.7 电源电路设计 (37)5.8 差动放大器与滤波电路设计 (37)5.9 串口与USB互转电路设计（实际使用） (38)第6章软件设计 (39)6.1 编译语言的选择 (39)6.2 程序设计 (39)6.2.1 AD转换模块 (39)6.2.2 按键模块 (40)6.2.3液晶显示模块 (41)PC机程序设计 (41)6.3 VB应用界面设计流程 (41)6.3.1创建项目文件 (41)6.3.2加入串口通信控件 (42)6.3.3设计窗体界面 (43)第7章系统调试 (44)7.1 软件仿真 (44)7.2 硬件调试 (45)第8章结束语 (51)第9章致谢 (52)参考文献 (53)附录一：proteus仿真原理图 (54)附录二 PCB图 (55)附录三：硬件设计原理图 (56)附录四：单片机程序 (57)附录五：PC机程序 (67)引言随着我国经济的快速发展，人民生活水平日益提高,全国机动车辆数量和驾驶员人数猛增，醉酒驾车造成严重后果的违法犯罪也日益增多，给社会和广大人民群众生命、健康造成严重危害。
