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，Alcohol tester based on MCUAbstractThe 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 behavior is serious not responsible to their and the others’lives . In order to curb this behavior, the driver alcohol test is an effective method. Alcohol tester is not only able to accurately measure the concentration of alcohol, but also can let testers reads the concentration. Of course, we have an alarm system to alert people to the concentration exceeded. The design aims to achieve different alcohol concentration detection and display. And it can be used for the driver is drunk driving tests through appropriate improvements. This paper uses STC89C52 MCU and MQ-3 Gas Sensor as the main devices. With the use of the diode, the alcohol tester can display the measured data and simply show the alcohol concentration measured. When the concentration exceeds the allowable value, the detector will beep.Keywords STC89C52 microcontroller; MQ-3 gas sensor; A/D conversion目录第1章绪论 (1)1.1酒精测试仪现状和发展趋势 (1)1.2酒精浓度检测仪设计的意义 (1)1.3 研究内容 (2)1.4系统总体思路 (2)第2章系统总体方案设计 (3)2.1总体设计 (3)2.2控制模块方案论证 (3)2.3显示模块方案论证 (4)第3章硬件电路设计 (5)3.1单片机电路设计 (5)3.1.1 单片机介绍 (5)3.1.2 STC89C52的功能特性 (6)3.1.3 STC89C52的原理说明 (6)3.2MQ3气体传感器 (7)3.2.1 MQ-3主要技术指标 (8)3.2.2 MQ-3结构、外形、测试电路 (8)3.2.3 MQ-3传感器调理电路 (10)3.3电源电路 (11)3.4ADC0809 (11)3.5LCD液晶显示模块 (12)3.5.1 LCD1602显示模块技术参数 (12)3.5.2 LCD602显示模块功能 (13)3.6发光二极管显示报警电路 (15)3.7阈值存储电路 (15)3.8系统硬件设计原理图分析 (16)第4章软件系统的设计与实现 (18)4.1主程序设计 (18)4.2分部分软件设计 (19)4.2.1 ADC程序流程图 (19)4.2.2 LCD程序流程图 (20)第5章系统的调试及实验结果 (21)5.1 调试步骤 (21)5.1.1 按键修改酒精阈值程序 (21)5.1.2 模数转换测试 (21)5.1.3 液晶显示程序设计 (22)5.1.4 声光报警测试 (25)5.1.5 整体功能调试程序 (25)5.2实验结果 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录A 译文 (30)STC89C51RC/ RD+系列MCU (30)附录B 外文原文 (38)STC89C51RC/RD+ SERIES MCU (38)附录C (50)附录a：全局变量头文件和延时模块 (50)附录b：AD转化模块 (52)附录c：24c08存储模块 (52)附录d：LCD显示模块 (57)附录e：主函数 (63)第1章绪论1.1 酒精测试仪现状和发展趋势汽车的发明，使世界的文明跨出了一大步。
“酒驾”中考试题赏析例1如图1所示是气体酒精浓度测试仪原理图，用于现场测试司机是否酒后驾车。
其中电源电压保持不变，R为定值电阻，R′为二氧化锡半导体型酒精气体传感器，其阻值随气体酒精浓度的增大渐减小。
若某次测试中电流表示数较大，则说明（）A.气体的酒精浓度较大，R′阻值较小B.气体的酒精浓度较大，R′阻值较大C.气体的酒精浓度较小，R′阻筑较小D.气体的酒精浓度较小，R′阻值较大解析：R′阻值随气体酒精浓度的增大渐减小，电源电压不变，电路中的电流就会增大，也就是电流表的示数较大，说明气体中的酒精浓度大，R′阻值变小。
答案：A点评：本题考查学生对欧姆定律的掌握。
例2交警在检查酒驾过程中，首先通过嗅觉感知其是否饮酒，进而通过酒精检测仪进行定量检测。
该仪器原理可以简化成如图2所示电路，其中Ro为定值电阻，R为气敏电阻，其阻值与酒精气体密度成反比。
交警能闻到酒精味是因为_____。
若驾驶员饮酒，检测时酒精检测仪上电压表的示数将_______（选填“变大”或“变小”）。
解析：解题的关键是要会应用欧姆定律公式分析电路，酒精气体密度越大，电阻R越小，由可知，电流变大，R两端的电压变大。
答案：分子运动（扩散）变大点评：本题考察的知识点：分子的运动、欧姆定律、电压表等，容易出错的地方是：电压表误认为测量的是R两端的电压。
例3从2011年5月11日起，执行酒驾重罚新规定。
交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图3所示。
电源电压恒为9V，传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为80Ω。
使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零，此时电压表的示数为8V。
求：（1）电压表的示数为8V时，电流表的示数为多少?（2）电压表的示数为8V时，滑动变阻器R1的电阻值为多少?（3）调零后，R1的电阻保持不变。
某驾驶员对着测试仪吹气10s，若电流表的示数达到0.3A，表明驾驶员醉驾，此时电压表的示数为多少?解析：（1）电路由R1和R2串联组成，电压表测R2两端电压。
摘要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，以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。
酒精浓度监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，并具有声光报警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。
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。
关键词：AT89C52单片机；酒精浓度监测仪；A/D转换；声光报警目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 绪论 (4)2 单片机最小系统介绍 (5)2.1 AT89C52简介 (5)2.2 复位电路介绍 (6)2.3 晶振电路介绍 (7)3 信号采集和AD转换过程的软硬件设计 (8)3.1 酒精浓度传感器模块简介 (8)3.2 AD转换软硬件件设计 (9)3.2.1 ADC0804简介 (9)3.2.2 本设计中ADC0804外围硬件连接 (10)3.2.3 本设计中AD转换软件实现 (11)4显示模块软硬件设计 (12)4.1 LCD1602简介 (12)4.2 本设计中LCD1602的硬件连接介绍 (13)4.3 本设计中LCD1602的软件设计 (14)4.3.1 本设计的液晶写命令子函数和写数据子函数程序分析. 14 4.3.2 本设计中用到的液晶指令介绍 (15)4.3.3 本设计中的字符串显示和数据实时更新的实现方法 (16)5 其它外围设备软硬件设计 (17)5.1 报警电路软硬设计 (17)5.1.1 硬件部分设计 (17)5.1.2 软件部分设计 (18)5.2 待机指示灯软硬件设计 (19)5.2.1 硬件部分设计 (19)5.2.2 软件部分设计 (19)5.3 按键软硬件设计 (19)5.3.1 硬件部分设计 (19)5.3.2 软件部分设计 (20)5.4 电源电路 (21)6．系统总体设计 (21)6.1 硬件总体框图 (21)6.2 程序流程图 (22)6.3 硬件调试 (24)6.4 软件调试 (24)6.4.1 标志数的应用 (24)6.4.2 按键的消抖与松手检测的程序实现 (25)6.4.3 定时器与定时器中断 (26)结束语 (28)致谢 (29)参考文献............................. 错误!未定义书签。
酒精浓度检测仪的设计一、前言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。
但由于价格和使用方便的原因，常用的只有燃料电池型和半导体型两种。
燃料电池作为一种发电装置，它的原理是将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能。
当前各国家都在广泛研究环保型能源，因为它直接可以把可燃气体转变成电能，并且不产生污染，酒精传感器只是燃料电池的一方面应用。
与半导体型的相比，燃料电池型呼气酒精检测仪有很多优势，即稳定性好，精度高，抗干扰性好。
但是燃料电池酒精传感器的结构要求非常精密，制造难度相当大，并且材料成本高，价格昂贵。
如今的酒精浓度检测仪都是采用可替代吹管，酒精仪从传统的机械检测或酒精计到现在的利用传感器和单片机核心技术的酒精浓度检测仪是在技术上是一大突破，提高了检测酒精的精确度，社会公共安全系数也大大的提高。
但是现在大部分一般的酒精浓度检测仪价格低的灵敏度低，准确度高的售价也比较昂贵，并且大多只是对结果进行预警、低报、高报三限报警点设置。
为了得到准确的浓度数值，在LED 显示酒精浓度数值上应实现普及。
同时很多其他气体会可能会对检测的结果产生影响，从而影响准确度，所以在传感器的腐蚀性以及排除其他干扰的能力上也待提升。
现在大多都是对气体浓度或液体浓度的单一检测，最好是能解决一个检测仪能同时对酒精的气体和液体两种状态下的检测。
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。
