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1、xxx 科技大学学生毕业设计目 录摘 要 IIAbstract .III第一章 绪 论.11.1 酒精浓度检测仪的背景.11.2 酒精浓度检测仪的现状及发展趋势.11.3 本课题实现的的目标.2第二章 系统方案设计.32.1 系统的工作原理及其原理图.32.2 单片机控制模块5第三章 硬件设计.103.1 数据采集设计.103.2 A/D 转换电路.113.3 按键电路.123.4 LED 显示电路133.5 报警电路.153.6 电源电路设计.16第四章 软件设计.174.1 主程序模块.174.2 数据采集模块.174.1 按键模块.174.2 报警模块.174.1 液晶显示输出模块.17
2、第五章 软件设计.175.1.调试工具.175.2 调试过程.17第六章 结 论.19参考文献.20xxx 科技大学学生毕业设计附录一.21附录二.26致 谢.28xx 科技大学学生毕业设计基于单片机的酒精浓度测试摘 要本文设计了一种公共场所用的测试和酒精浓度超限报警功能的智能酒精测试测试仪。该 设计方案基于 89C51 单片机， MQ3 酒精浓度传感器。由 A / D 转换器电路调节该系统的 传感器输出信号，通过单片机进行数据处理，最终由 LCD 所显示的最终酒精浓度值。文 中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程及报警电路和数据显示子系统的设计方法 和流程。系统对的采样地点超出规定的酒精浓
3、度时二极管报警提醒。同时测试仪特定的 上限报警点可以由单片机编程进行设置。 大量的验证后，基于 51 单片机的酒精浓度检测仪比传统的酒精计或机械检测仪灵敏，高 监测精度，可靠性好，准确方便，扩展简单，灵敏度高，控制功能强大。超过阈值的声 光报警，直观和准确。因此，基于单片机的酒精浓度检测仪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 数码管显示关键词：智能电动小车；STC89C52；传感器xx 科技大学学生毕业设计AbstractThis paper studies has been designed for public inspection and overru
4、n 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 byMCU, finally by LCD display alcohol chroma value. This paper describes the
5、data acquisition subsystem, data processing and data display subsystem and alarm circuit design methods and processes. System requirements for the sampling sites exceeding the alcohol concentration diode reminder alarm circuit monitors. Meanwhile, the operator specific alarm point for the upper limi
6、t set by MCU programming. Alcohol tester will bring a driving signal prior to a safe. 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 con
7、venient 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: Alcohol concentration sensor microcontroller digital-to-analog Hardware design Digital pipe display
8、山东科技大学学生毕业设计第一章 绪 论1.1 酒精浓度检测仪的背景酒精浓度检测仪的背景根据世界卫生组织的数据，2003 年纯酒精的全球人均消费量是 6.2L，其中美州地区人均为 8.7L，欧洲地区人均达到 11.9L。酒精消费量在俄罗斯以及附近各地东欧国家最高，其次是其他欧洲国家。在人均国民生产总值（GDP ）少于$ 7000 低收入国家，酒精消费量与人均 GDP 相关，GDP 越高酒精消费量越高。随着我国经济水平的迅速发展和近年来居民生活水平的提高，酒精消费量呈直线上升趋势，随之而来的是因为饮酒而造成的一系列社会问题。如引起醉酒驾驶引起的交通意外。当酒精在血液达到一定浓度时，就会出现神经麻痹
9、，导致大脑反应迟缓，身体不受控制的症状。个人对外界的控制能力，反应能力就会下降，处理紧急情况的能力也有所下降。酒后驾驶，其血液中的酒精含量越高，就越容易发生撞车事件。据世界卫生组织的事故调查，约 50 -69 的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾车事故已被列为致死的主要原因。在中国，每年由于醉驾造成的交通事故达数以万起，危害触目惊心，已成为交通事故第一大“杀手” 。酒后驾车造成了如此多的惨案，为了避免类似事故发生，酒精浓度检测仪随之的产生。1.2 酒精浓度检测仪现状及发展趋势酒精浓度检测仪现状及发展趋势对气体中酒精含量检测装置的中有五种基本类型，即电化学型、燃料电池型、半导体型、比色型型、红外线型
10、、气体色谱分析型。然而，由于易用性以及价格等原因，目前常用的只有燃料电池型、电化学型和半导体型这几种。燃料电池是目前全世界广泛研究的环保型能源。可燃气体可以直接转换成电能，而不会造成环境污染。酒精传感器只是燃料电池的一个分支，燃料电池酒精传感器使用铂贵金属作为电极，采用特殊的催化剂填充燃烧室，使酒精充分燃烧转化为电能，也就是在两个电极上产生电压。外接负载上消耗的电能与进入燃烧室内气体的酒精浓度成正比。与半导体型相比，燃料电池型呼气式酒精测试仪，具有精度高、抗干扰、稳定性好等优点。然而，由于燃料电池酒精传感器的结构要求非常精密，并且制造相当困难。目前，只有美国，英国，德国等少数国家能够生产，加上
11、材料成本高，所以价格相比于半导体酒精传感器是相当昂贵的。1.3 本本课题实现的目标课题实现的目标1、酒精测试仪可以检测气体中的酒精/乙醇浓度；山东科技大学学生毕业设计2、液晶实时显示酒精浓度数值和醉酒阈值；3、当测量值醉酒阈值，报警并亮灯。第二章 系统方案设计2.1 系统的工作原理及其原理图系统的工作原理及其原理图本系统以 STC89C52 单片机为核心，其芯片的内存空间充足，方便 ISP 线上编写以及下载程序，适合本系统软件的要求。其芯片拥有两个计数器中断，足够完成本课题的设计，该芯片对于时间的计算很精确，实时性很强，对于各个模块的控制更灵活。并且STC89C52 是可扩展的，使用灵活方便，
12、价格低。由于酒精浓度检测仪是把非电量转换为电量，并且通过传感器输出的是基本不受外界干扰的稳定电压。因此，可以直接把传感器输出的电压值经 A / D 转换器后所得到的数据送到单片机进行处理。此外，还需要外接 4*4 键盘，LED 显示，报警电路。其总体框图如图 2-1 所示图2-1 总体设计框图键 盘声光报警电路LED 显示STC89C52被测环 境A/D 转 换电路气敏传感 器山东科技大学学生毕业设计2.2 单片机控制单片机控制模块模块该模块核心处理器为 ST89C52 单片机。单片机控制系统一般由最小系统和外接信号I/O 口组成，其中最小系统包括 CPU 时序电路，复位电路以及电源。 2.2
13、.1 STC89C52 的介绍STC89C52 是一款功耗低、处理速度快、抗干扰能力强的单片机，其指令代码与传统的 8051 单片机完全兼容，拥有（12 时钟/机器周期）和（6 时钟/机器周期）两种选择。2.2.2 STC89C52 的引脚功能说明图2.2.1 STC89C52引脚图VCC（40 引脚）：电源电压VSS（20 引脚）：接地P0（P0.0P0.7，3932）：P0 口是一个漏极开路的 8 位双向 I/0 口。作为输出端口，每个引脚能驱动 8 个 TTL 负载，对端口 P0 写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，P0 口也可以提供低 8 位地址和 8 位数
14、据的复用总线。此时，P0 口内部上拉电阻有效。在 Flash ROM 编程时，P0 端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。山东科技大学学生毕业设计P1 端口（P1.0P1.7，18 引脚）：P1 口是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口。P1 的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4 个 TTL 输入。对端口写入 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。P1 口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部拉低的引脚会输出一个电流（TLL） 。P2 端口（P2.0P2.7，2128 引脚）：P2 口是一个带内部上拉电阻的
15、8 位双向 I/O端口。P2 的输出缓冲器可以驱动（吸收或输出电流方式）4 个 TTL 输入。对端口写入 1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，这时可用作输入口。P2 作为输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流（TLL） 。P3 端口（P3.0P3.7，1017 引脚）：P3 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 端口。P3 的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流方式）4 个 TTL 输入。对端口写入 1 时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。P3 做输入口使用时，因为有内部的上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流（TLL
16、 ） 。RST（9 引脚）：复位输入。当输入连续两个机器周期以上高电平时为有效，用来完成单片机单片机的复位初始化操作。看门狗计时完成后，RST 引脚输出 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。ALE/PROG（30 引脚）：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8 位地址的输出脉冲。在 Flash 编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。PROG（29 引脚）：外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选通信号。当 AT89C51RC 从外部程序存储器执行外部代码时， （PSEN ） 。在每个机器周期被激活两次，而访问外部数据存储器时， （PSEN ）将不被激活。EA/VPP（31 引脚）：访问外部程序存储器控制信号。为使能从 0000H 到 FFFFH 的外部程序存储器读取指令，EA 必须接 GND。注意加密方式 1 时，EA 将内部锁定位 RESET。为了执行内部程序指
