(完整版)酒精浓度传感器(MQ3)毕业论文
形近字大全-
摘
要
2000
年以来，随着中国经济的高速发展，人民生活水平的
迅速提高，中国逐渐步入“汽车社会
”
，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，酒精正在成为越来越
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。
此外，因为交通事故造成的经济损失也相当惊人。据事故
调查统计，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。
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。系统将传感器输出的
4~20mA
的
标准信号通过
以
AD0832
为核心的
AD
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。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的
设计
方法和过程。系统对于采样地点超出规定的酒精浓度时二极管
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
）；
STC89C52
MCU
；<
/p>
转换器
AD
Abstract
Since
2000, with
China's
rapid
economic development and the rapid
increase people's living standard,
China
society is also
growing, Alcohol is
becoming
more
and
more
brutal
According
to
statistics,
the
worldwide number of
people killed
in road accidents every
year on more
than
60
million
people,
left
with
permanent
disability
of
400
million
or
more,
usually
the
injured
were
numerous.
In
many
countries,
traffic
accidents
addition,
the
economic
losses
caused
by
the
accident
is
quite
amazing. Accident investigation,
according to statistics, about 50% -60% of
car
accidents
and
alcohol-
related.
China’s
Ministry
of
Public
Security
in
August
2009,
around
the
country
to
strengthen
efforts
to
investigate
and
deal with drink driving,
to reduce the drink driving accident caused by the
vicious. To investigate the
body involving the detection of alcohol
and use
of equipment to detect
problems.
In this paper, design a
public place for the detection and limit alarm
functions
with
an
alcohol
concentration
of
intelligent
tester.
This
design,based
on
STC89C51
microcontroller
and
MQ3
alcohol
concentration
sensor.
System
sensor
output
4
~
20mA
standard
signal
through
AD0832
core
A
D
converter
circuit,
after
conditioning,
data
processing
by
the
MCU,
the
final
alcohol
concentration
value
from
the
LCD
display.
This
paper
describes
the
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
limit
set
by
MCU
programming.
Alcohol tester
will bring a driving signal prior to a safe
Key words:
Alcohol concentration sensor (MQ3)
；
STC85C52 MUC
；
A D converter
目
录
摘
要
..........................
........................................
ABSTRACT ........................................
.......................
I
引言
.............
..................................................
.....
第一章
绪论
.........................
...................................
1.1<
/p>
酒精浓度检测仪开发背景
............................................ .
1.2
酒精浓度检测仪的发展
......
.........................................
1.3
酒精浓度检测仪设计内容
.......................................
......
第二章
方案器件简介
.
................................................ .....
2.1
MCU
选择的简介
........
.............................................
2.2
数模转换器的简介
........
...........................................
2.3
液晶显示器的简介
.......................................
............
第三章
总体方案设计
.
................................................ ....
3.1
STC89C52
单片机
.....
...............................................
3.2
ADC0832
数模转换
.....
..............................................
3.3
LCD1602
液晶显示
.....
..............................................
第四章
硬件设计
.
..................................................
.....
1
4.1
最小系统的实现
.........
...........................................
1
4.2
数据采集设计
..........
............................................
1
4.3
AD
转换设计
..........
.............................................
1
4.4
LCD1602
液晶显示设计
.
..............................
................
1
4.5
报警设计
............
..............................................
1
第五章软件设计
........
.................................................
1
5.1
编译语言的选择
.........
...........................................
1
5.2
主程序模块
...........
.............................................
1
5.3
AD
转换模块
..........
.............................................
1
5.4
按键输入模块
..........
............................................
1
5.6
液晶显示输出模块
........
..........................................
1
第六章
系统调试
.......................
.................................
1
6.1
系统硬件调试
...........
...........................................
1
6.1.1
元器件的焊接
.
...........................
.......................
1
6.1
.2
电路测试
......................
.................................
2
6.2
系统软件调试
..........
............................................
2
6.3
系统整体调试
..........
............................................
2
第七章
结束语
........................
..................................
2
致谢
.............
..................................................
....
2
参考文献
......
..................................................
.......
2
附
录
..........................
.......................................
2
附录一
硬
件设计原理图和
PCB
图
.........................................
2
附录二
检测程序
............
...........................................
2
引言
随着中国经济的高速发展，人民生活水平的迅速提高，中国逐
渐步入
“汽车社会”
，
酒后驾驶行为所
造成事故越来越多，
对社会的影响也越来越
大，
酒精正在成为越来越凶残的
“马路杀手”
。
越来越多的交通事故在我们
的身边发生，让人心痛，经济的发展，每个人都
希望人的安全意识也该发
展。此外，由交通事故造成的经济损失也相当惊人。据事故调查
统计，超
过半数的车祸与饮酒有关。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。
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
89C52
单片机，
MQ3
酒
精浓度传感器。
系统将传感器输出信号通过
AD
转换电路调理后，经由单片机进行数据处
理，最后由
L
CD
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，很负责的一个设计，给社会带
来福音。
第一章
绪论
1.1
酒精浓度检测仪开发背景
酒精的重要
作用，是逐渐使得脑部及神经系统反应迟钝——这也是许
多人喜欢适量饮酒的主要原因。
喝一、两杯酒对人有镇定或松弛的作用。
即使是少量的酒精，
也
没有刺激振奋的作用，
这跟许多人的想法正好相反。
然而，酒精
有时会造成抑制力明显减弱，这会导致创造力的出现，或者是
有时候会导致实际的侵略攻
击性行为。
根据
WHO
数据，全球
2003
年的人均纯酒精消费量为
6.2L
，其中欧洲
地区人均达
11.9L
，美洲地区人均为
8.7L
。俄罗斯及其周边的东欧国家酒
精消费量最高，其次为欧洲其他国家。在人均
国民生产总值（
GDP
）低于
7000
美元的低收入国家，酒精消费量与人均
GDP
< br>相关，
GDP
越高酒精消费
量越
高。
受到酒精影响的司机通常会有如下特征：
对信号灯反应慢；
逆向行驶；
摇摆不定、突然转向、飘
忽不定或在道路中线驾驶；乱踩刹车；转弯幅度
大；蛇形；没有原因就停车；开车速度极
慢；突然转弯或违法转弯；天黑
时不开前灯。据统计，驾驶员酒后开车，其发生交通事故
的比率为没有饮
酒情况下的
16
倍。由
日常道路交通安全违法行为和交通肇事案例来看，
机动车驾驶员酒后驾车约占
38.6%
；而摩托
车交通肇事中，酒后驾驶的比
例则高达
72.3%
。
酒后驾驶让人付出了惨痛的代价，为了避免类似
事故的发生，酒精浓
度检测仪随之产生。
1.2
酒精浓度检测仪的发展
以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、红外线型、气体色谱分析型、比色型。但由于价
格和使用方便的原因，目前（截止
2009
年
8
月）常用的只有燃料电池型
（电化学型）和
半导体型两种。
燃料电池是当前全世界都在广泛研究的环保型
能源，它可以直接把可
燃气体转变成电能，
而不产生污染，
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采用贵金
属白金作为电极，在燃烧室内充满特种催化
剂，使进入燃烧室内的酒精充分燃烧转变为电
能，也就是在两个电极上产
生电压，电能消耗在外接负载上，此电压与进入燃烧室内气体
的酒精浓度
成正比。
与半导体型相比
，
燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好，
精度高，
抗干扰性好的优点。但是由于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，目前（
2009
年）只有美国、英国、德国等
少数几个国家
能够生产，加上材料成本高，因此价格相当昂贵，是半导体酒精传感器的<
/p>
几十倍。
1.3
酒精浓度检测仪设计内容
<
/p>
本论文主要完成酒精浓度检测仪软件设计，
设计内容包括：
AD
转换器
程序、控制程序、超标报警、键盘
检测、数据显示等。
本系统采用单片机为控制核心，以实现便
携式酒精浓度检测仪的基本
控制功能。系统主要功能内容包括：数据处理、时间设置、开
始测量、超
标报警、键盘检测
本系统
设计采用功能模块化的设计思想，本论文内容分为以下几个章
节：设计器件简介和选择；
硬件的设计；软件设计和系统调试。
第二章
方案器件简介
硬件设计部分主要包括
：
MCU
、
AD
、
时钟芯片、
LCD
、
外围扩展数据
RAM
等芯片的选择，以下做一些器件
的比较。
2.1
MCU
选择的简介
本系统采用单片机
为控制核心。单片机
MCU
主要有
51
基本型和
52
增
强型，
而相比之下
52
型比
51
型功能更为强大，
ROM
< br>和
RAM
存储空间更大，
52<
/p>
还兼容
51
指令系统。基于本系统设计内
容的需要，综合考虑后，我们
选择单片机
STC89C52
为控制核心；主要基于考虑
STC89C52
是无法解密低
功耗
,
超低价高速，高
可靠强抗静电，强抗干扰
,
功能强大的单片机。
STC89C52
有
40<
/p>
个引脚，
32
个外部双向输入输出（
IO
）端口，同时内
含
2
个外中断口，
3
个
16
位可编程定时计数器
,2
个全双工串行通信口，
2
个读写口线，
片内振荡器及时钟电路，
89C5X
可以按照常规方法进行
编程，
也可以在线编程。同时
STC89C52
可降至
0Hz
的静态逻辑操作，并支持两