便携式酒精检测仪报告书
便携式酒后驾车测试仪
便携式酒后驾车测试仪设计方案酒精浓度测试仪应用到两种传感器:(1)气敏传感器(2)应变式电阻传感器气敏传感器是一种检测特定气体的传感器。
它主要包括半导体气敏传感器、接触燃烧式气敏传感器和电化学气敏传感器等,其中用的最多的是半导体气敏传感器。
它的应用主要有:一氧化碳气体的检测、瓦斯气体的检测、煤气的检测、氟利昂(R11、R12)的检测、呼气中乙醇的检测、人体口腔口臭的检测等等。
气敏电阻传感器的工作原理:气敏电阻是一种半导体敏感器件,它是利用气体的吸附而使半导体本身的电导率发生变化这一机理来进行检测的。
应变式电阻传感器的工作原理:电阻应变式传感器以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。
电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。
弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形并使附着其上的电阻应变计一起变形。
电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。
酒精浓度检测仪整体结构设计(1)数据采集系统以单片机为控制核心,外围电路带有LCD 显示以及键盘响应电路,无需要其他计算机,用户就可以与之进行交互工作,完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。
(2)系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。
(3)从便携式的角度出发,系统成功使用了大屏幕液晶显示器以及小键盘。
由单片机系统控制键盘和LCD 显示来实现人机交互操作,界面友好。
(4)软件系统采用汇编语言编写,在兼顾实时性处理的同时也能很方便地进行数据处理。
酒精浓度检测仪的框图酒精浓度检测仪的结构酒精浓度检测仪的原理图本文设计的酒精浓度检测仪主要是以酒精传感器和单片机为平台设计而成的,其硬件系统功能框图如下所示。
单片机酒精浓度测试仪用MQK2酒精传感器采集气体信号,并通过数模转换器将模拟信号转换成数字信号送至单片机,单片机对数字信号进行分析处理,并将所得的结果显示出来,可以通过键盘设置不同环境下酒精浓度的不同阀值,如果所检测出的酒精浓度超过了所设定的阀值,那么单片机就能控制蜂鸣器发出声音报警。
酒精浓度检测装置课程设计报告
课程设计任务书学院专业姓名班级学号题目酒精浓度检测装置的设计一、主要内容以直热式半导体酒精传感器MQ303A为敏感元件,利用LM324驱动LED 为显示模块,设计一个便携式酒精浓度检测装置。
二、基本要求(1)设计有害气体如一氧化碳煤气、酒精等气体报警装置(2)选用合适的气体传感器,设计检测电路,温度补偿电路等。
(3)有电路图(PROTEL绘制),有关计算,精度分析等(4)实际电路实现、仿真、测试(5)完整的设计报告三、主要参考资料[1] 程德福,王君.传感器原理及应用.北京:机械工业出版社,2007[2] 赵广林.轻松跟我学Protell99SE电路设计与制版.北京:电子工业出版社,2005完成期限:自年月日至年月日指导教师:教研室主任:目录一、课程设计的性质........................... 错误!未定义书签。
二、课程设计目的与任务....................... 错误!未定义书签。
三、课程设计内容............................. 错误!未定义书签。
(一)设计框图及整体方案概述............... 错误!未定义书签。
(二)个单元电路的设计方案及原理说明....... 错误!未定义书签。
1、酒精传感器 ........................... 错误!未定义书签。
2、RC延时电路........................... 错误!未定义书签。
3、显示电路 ............................. 错误!未定义书签。
四、心得体会................................. 错误!未定义书签。
五、参考文献................................. 错误!未定义书签。
附图:........................................ 错误!未定义书签。
酒精检验报告
酒精检验报告
日期: XXX年XX月XX日
被检者: XXX
测试场所: XXX
测试结果:
饮酒时间 | 车辆驾驶闲置时间 | 呼气测试值(mg/L)
----- | ----- | -----
19:30 - 21:45 | 22:00 - 23:05 | 90.5
23:20 - 00:20 | 01:00 - 02:15 | 122.3
03:00 - 04:25 | 04:50 - 06:10 | 75.9
说明:
1. 根据本次测试结果,被检测者在测试时间内存在饮酒驾车行为。
2. 根据《中华人民共和国刑法》第一百四十二条规定,醉酒后驾驶,危及公共安全的,处三年以下有期徒刑或者拘役,并处罚金;造成交通事故,构成犯罪的,依照有关法律的规定追究刑事责任。
3. 本测试结果仅供参考,确保您在行驶车辆前进行充分的酒精检测,并避免酒后驾车行为。
测试人员: XXX
单位: XXX。
酒精检查分析报告
酒精检查分析报告检验单位:***日期:***鉴定编号:***1. 简介酒精检查分析报告是根据相关法律法规的要求,通过对被检测者血液、尿液或呼气等样本进行检测与分析,确定其酒精浓度及饮酒情况的一份报告。
本报告以客观、准确的数据为依据,提供给有关部门及个人参考,以保障交通安全、维护社会秩序。
2. 检测目的本次酒精检查的目的是确定被检测者是否饮酒并分析其酒精浓度,为执法部门提供相关依据。
检测对象包括机动车驾驶员、工作岗位需要禁酒的人员、法律要求禁酒的特殊群体等。
3. 检测方法根据国家标准和行业规范,本次检测采用***方法进行。
该方法以被检测者的血液、尿液或呼气样本为基础,通过专业设备检测酒精浓度,并结合标准曲线进行数据分析。
该方法具有快速、准确、稳定等特点,可得出可靠的检测结果。
4. 检测结果与分析根据本次检测所采用的方法,得出以下结果与分析:(1)酒精浓度:本次检测结果显示被检测者酒精浓度为***(单位),根据相关法律法规,根据不同群体的饮用情况,进行合法与否的评判。
(2)饮酒情况:根据酒精浓度的分析,判断被检测者是否饮酒。
根据相关标准和规定,饮酒情况分为无饮酒、适量饮酒、过量饮酒等,具体评判标准请参考相关法律法规。
(3)结果解读:根据本次检测的结果与分析,可以确定被检测者的酒精浓度及其饮酒情况。
建议相关部门根据实际情况,采取相应的措施,包括但不限于警示、处罚、教育等,以保障道路交通安全与社会秩序。
5. 结论与建议根据上述结果与分析,本次酒精检查分析报告得出以下结论与建议:(1)结论:被检测者的酒精浓度为***(单位),饮酒情况为***。
根据相关法律法规的要求,如有需要,请相关部门采取相应的措施以维护公共安全。
(2)建议:针对饮酒情况以及实际需要,建议被检测者及相关机构采取限制饮酒、教育宣传等措施,以提高公众对酒精的认识和遵守法律法规的意识。
6. 免责声明本报告仅基于酒精检查分析结果做出相关结论,不与任何个人、机构存在利益关系。
酒精检测仪实训报告心得
随着社会的发展和科技的进步,安全意识在各个领域都得到了空前的重视。
作为保障公共安全的重要工具,酒精检测仪在交通、煤矿、地铁以及机场等高危行业中的应用日益广泛。
近期,我有幸参加了酒精检测仪的实训课程,通过这次实训,我对酒精检测仪有了更加深入的了解,现将实训心得报告如下:一、实训背景及目的随着酒后驾驶、酒后上岗等现象的频发,给社会带来了严重的安全隐患。
为了提高这些领域的安全管理水平,酒精检测仪应运而生。
本次实训旨在通过实际操作,让学员掌握酒精检测仪的使用方法、检测原理以及维护保养等知识,提高学员在相关领域的安全监管能力。
二、实训内容1. 酒精检测仪的基本原理实训过程中,我们首先学习了酒精检测仪的基本原理。
酒精检测仪主要利用半导体-氧化物传感器进行检测,当呼出气体中的酒精浓度达到一定值时,传感器会发出警报信号。
这种检测方法具有快速、准确、方便等优点。
2. 酒精检测仪的使用方法在实训老师的指导下,我们学习了酒精检测仪的使用方法。
主要包括以下步骤:(1)开启酒精检测仪,待仪器预热完成后,即可进行检测。
(2)将吹嘴对准被检测者的口腔,让被检测者深吸一口气,然后用力吹气。
(3)观察仪器显示屏上的酒精浓度值,若浓度超过限值,仪器会发出警报。
(4)完成检测后,关闭仪器。
3. 酒精检测仪的维护保养实训老师还向我们介绍了酒精检测仪的维护保养方法,包括定期清洁传感器、更换电池、检查仪器状态等,以确保检测仪的正常使用。
三、实训心得1. 酒精检测仪在保障安全方面的重要作用通过本次实训,我深刻认识到酒精检测仪在保障公共安全方面的重要作用。
它可以有效预防酒后驾驶、酒后上岗等现象,降低安全事故的发生率。
2. 酒精检测仪的便捷性和高效性酒精检测仪具有操作简单、检测快速、准确度高、便于携带等特点,这使得它在实际应用中具有很高的便捷性和高效性。
3. 提高安全意识,加强安全管理实训过程中,我深刻体会到安全意识的重要性。
只有加强安全管理,才能确保人民群众的生命财产安全。
酒精浓度测试仪设报告
海南师范大学酒精浓度测试仪设报告学院(系):年级专业:学生姓名:指导教师:原创性声明(按照学校毕业论文要求写)本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:日期:2014 年12 月1 日目录(字号放大,居中)绪论 (3)1总体设计 (4)1.1 酒精浓度测试仪的功能 (4)1.2 电路总体的工作原理 (5)1.3 主程序流程图 (6)2 硬件设计 (7)2.1 单片机 (7)2.2 气敏传感器 (9)2.3 继电器 (10)2.4 LCD1602液晶显示 (10)2.5 DS1302时钟 (11)2.6 24c02存储器 (12)2.7 ADC0804 (13)3 软件设计(把每部分的程序流程图画出,去掉) (14)3.1 时钟处理模块及程序 (14)3.2 LCD1602模块及程序 (16)3.3 A/D转换模块 (19)4 调试 (21)4.1 硬件电路调试 (21)4.2 软件调试 (22)总结 (25)参考文献 (26)8附录:硬件总原理图图与PCB图 (27)(前面加题目、作者、院系等)摘要酒精浓度检测仪可用来对饮酒司机进行酒精浓度检测,有效减少因酒驾引起的重大交通事故发生,也可以用在其他场合检测人体呼出气体中的酒精含量,避免人员伤亡和财产的重大损失。
因此醉酒驾驶越来越受到人们重视,酒精测试课题便引起了广泛的关注。
本次酒精浓度检测设计是一种以气敏传感器MQ-3和单片机(STC89C52)为主,用于监测出空气环境中和呼气中酒精浓度值,通过LCD1602来显示测试的酒精浓度值与时钟,而且能根据不同的环境设定不同的酒精阀值,对超过的阀值进行蜂鸣报警,来提示酒驾的危害,同时还能将记录的20组数据上传到电脑上保存。
酒精测试仪项目设计报告
四川工程职业技术学院毕业综合实践项目设计报告基于单片机的酒精浓度检测仪专业:计算计应用技术(IT制造与售后服务)姓名:周姣、龙俊江指导老师:***目录一、前言 (3)二、酒精测试仪总体方案设计 (3)2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析 (3)2.2 酒精浓度检测仪设计方案 (3)三、硬件设计 (4)3.1 传感器的选择 (4)3.2 A/D转换电路 (5)3.2.1 ADC0809的结构及转换原理 (6)3.2.2 ADC0809连线图 (7)3.3 89C51单片机系统 (7)3.3.1 单片机片内结构 (7)3.3.2 89C51芯片介绍 (8)3.3.2 晶振电路和复位电路 (9)3.4 LCD1602液晶显示电路 (11)3.5键盘电路 (11)3.6报警电路 (12)3.6.1 灯光提示电路 (12)3.6.2 声音报警电路 (12)四、软件设计 (13)4.1主程序框图 (13)4.2 数据采集子程序程序框图 (14)酒精浓度检测仪的设计一、前言本课题分为两部分: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、LCD液晶显示电路,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。
二、酒精测试仪总体方案设计2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点:(1)数据采集系统以单片机为控制核心,外围电路带有LCD显示以及键盘响应电路,无需要其他计算机,用户就可以与之进行交互工作,完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。
(2)系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。
酒驾检测仪实验报告
单片机实验报告题目:酒驾检测仪学院:信息与通信工程学院专业:通信工程班级:113姓名:金丹凤学号:2011136308指导教师:董玉华目录一、实验目的---------------------------------------------------------3二、设计要求---------------------------------------------------------3三、设计方案---------------------------------------------------------31、整体设计---------------------------------------------------------32、A/D转换电路--------------------------------------------------43、单片机系统-----------------------------------------------------64、显示电路---------------------------------------------------------65、报警电路---------------------------------------------------------7三、软件流程图------------------------------------------------------81、主程序流程图-----------------------------------------------82、数据采集子程序流程图------------------------------------93、显示子程序流程图------------------------------------------94、报警子程序流程图------------------------------------------10四、软件程序--------------------------------------------------------10五、心得体会--------------------------------------------------------12一、实验目的1、掌握传感器的使用方法2、掌握A/D转换的基本原理3、掌握单片机扩展外围芯片的方法,包括键盘电路,显示电路二、设计要求1、能够检测酒精浓度,能够显示浓度值;2、当呼出气体的酒精浓度超标时,蜂鸣器发出报警声,同时发光二极管闪烁;3、有启动检测开关三、设计方案1、整体设计酒驾检测仪采用最小系统板实现,通过数模转换器将模拟信号转换成数字信号送至单片机,即将R101两端的电压通过ADC809转换成数字量,单片机对数字信号进行分析处理,通过算法将分析处理的数据转换成浓度,将结果显示在数码管。
酒精测试仪制作报告与答辩
恢复时间 探测范围 报警浓度 精确度 报警方式
操作使用说明
插上电源后,通过调整电位器调节报警浓度,经过1~ 2分钟的预热后,对这仪器的吹气口吹气,观察现象,当 浓度逐渐增高时,LED灯依次被点亮,当达到报警浓度时 ,红灯依次被点亮,并且蜂鸣器发出报警声。(浓度越高 ,被点亮的LED灯数也越多。)
价格/元 0.1 0.1 0.1 0.1 0.5 0.1 0.1 0.1
6.5
1
总计:27.6元
5
主要技术指标
传感器类型 工作电压 工作电流
使用环境 响应时间
表面电阻控制型气敏传感器 5.0V±0.2V <=180mA 环境温度:-20~+55℃ 温 度:<=95%RH ≤10s(70% Response) ≤30s(70% Response) 10~1000ppm 0.24mg/L ±10%F.S 声光报警
安全指示灯
报警浓度调节 开关
超标指示灯 吹气口
电源线
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
产品特色
⑴本产品安装的MQ-3传感器对抽烟、饮料等不反应。 ⑵本产品误差率小,对比试验中充分体现了高浓度测量时 的稳定性和正确性。 ⑶本产品操作简单,体积小巧轻便,方便携带和使用,适 用于不同的工作场合。 ⑷响应、恢复迅速,检测快捷方便。 ⑸预热时间短,基本可达到即插即用的效果。 ⑹价格便宜,易被接受。 ⑺现象明显,一目了然 ⑻报警浓度可调,适合各种场合
酒精浓度检测仪的方案图
电阻
酒精气体 MQ3 分压电路
电压
执行机构 声光指示
本设计主要利用MQ-3酒精传感器检测酒精浓度,通过分压式电 路将电阻转换为成比例的电压,再利用线性显示驱动器LM3914 驱动不同颜色的发光二极管和蜂鸣器提示检测得到的酒精浓度大 小。
便携式酒精测试仪开题报告
便携式酒精测试仪开题报告1. 引言酒精饮驾是一种严重的交通违法行为,给道路交通安全和人身财产安全带来了巨大的威胁。
为了减少酒驾和提高交通安全,便携式酒精测试仪在日常生活中得到了广泛的使用。
该设备可以快速、准确地检测一个人体内的酒精浓度,并根据检测结果提醒驾驶人员是否适合驾驶。
本开题报告将探讨设计和开发一款便携式酒精测试仪的可行性和必要性。
我们将分析目前市场上的酒精测试仪产品,在用户需求和技术可行性的基础上提出设计方案,并进行实际测试和评估。
2. 目标和研究内容2.1 目标本项目的目标是设计和开发一款便携式酒精测试仪,具有以下特点:•准确性:通过高精度传感器和先进的检测算法,实现对酒精浓度的准确测量。
•可靠性:保证测试结果的稳定性和可靠性,避免误判和误报。
•便携性:外观小巧轻便,易于携带和使用。
•可视化显示:使用LCD屏幕或LED显示器,直观地显示酒精浓度结果。
2.2 研究内容为实现上述目标,本项目的研究内容包括以下几个方面:2.2.1 传感器技术研究通过调研和分析市场上常用的酒精传感器技术,选取适合的传感器来实现酒精浓度的测量。
我们将研究不同传感器的灵敏度、准确性和稳定性,并进行实验验证。
2.2.2 算法设计和开发基于传感器的测量数据,我们将设计和开发酒精浓度检测算法。
该算法将根据测量数据,考虑体重、性别等因素,计算出相对准确的酒精浓度。
我们将借鉴现有的算法,并进行适当的优化和改进。
2.2.3 硬件设计和开发便携式酒精测试仪需要一个小巧轻便的外观设计,以便用户能够随身携带和使用。
我们将进行硬件设计和开发,包括电路设计、元器件选择和外壳设计等。
2.2.4 软件开发为了直观地显示酒精浓度结果,我们将进行软件开发,设计用户界面和控制逻辑。
我们将使用嵌入式开发平台,并采用现代化的软件开发工具和方法。
2.2.5 测试和评估设计和开发完成后,我们将进行实际测试和评估。
我们将与已有设备进行比较,对酒精测试仪的准确性、可靠性、便携性和用户体验等方面进行评估。
便携式酒精测试仪开题报告
便携式酒精测试仪开题报告便携式酒精测试仪开题报告一、引言酒驾是一种危险的行为,不仅威胁到驾驶者自身的安全,也危及到其他道路使用者的生命。
为了减少酒后驾驶的发生,许多国家和地区都实施了严格的酒精限制政策。
然而,由于传统的酒精测试方法不够便捷和高效,导致许多驾驶者无法及时了解自己的酒精浓度,从而增加了酒驾的风险。
本文将探讨便携式酒精测试仪的开发,旨在提供一种方便、准确的测试工具,以帮助驾驶者更好地管理自己的饮酒行为。
二、背景分析传统的酒精测试方法主要依靠警察或专业机构进行,需要驾驶者前往指定地点进行测试。
这种方式存在诸多不便,例如需要等待时间较长、需要额外的费用支出等。
同时,由于酒精测试仪器的专业性要求较高,测试结果的准确性也无法得到保证。
因此,开发一种便携式酒精测试仪成为了一个迫切的需求。
三、研究目标本研究的目标是开发一种便携式酒精测试仪,具备方便携带、操作简单、测试准确的特点。
通过该测试仪,驾驶者可以随时随地测试自己的酒精浓度,从而做出明智的决策,避免酒后驾驶的发生。
四、研究方法1.市场调研:通过调查市场上已有的酒精测试仪,了解其功能、价格、用户评价等,为我们的研究提供参考。
2.技术研发:结合市场需求和现有技术,设计并开发出一种符合要求的便携式酒精测试仪。
主要考虑测试准确性、使用便捷性和成本控制等方面。
3.实验验证:通过实验测试,验证我们研发的酒精测试仪的准确性和可靠性。
与传统的测试方法进行对比,评估其性能和优势。
五、预期结果通过本次研究,我们预期能够开发出一种便携式酒精测试仪,具备以下特点:1.小巧便携:方便携带,可以随时进行测试。
2.操作简单:用户只需按照说明书进行简单的操作即可完成测试。
3.测试准确:测试结果准确可靠,可以满足相关法律法规的要求。
4.价格合理:考虑到用户的实际需求和经济承受能力,我们将控制产品价格在合理范围内。
六、意义和应用前景便携式酒精测试仪的研发对于减少酒后驾驶的发生具有重要意义。
酒精测试仪制作实训报告
一、实训背景与目的随着社会经济的发展,私家车数量急剧增加,酒后驾驶导致的交通事故频发,严重威胁了人民的生命财产安全。
为了提高驾驶员的安全意识,减少酒后驾驶事故,我们小组开展了基于单片机的酒精测试仪制作实训。
本次实训旨在通过实际操作,学习酒精测试仪的设计与制作,掌握相关电子技术,提高我们的动手能力和创新能力。
二、实训内容与步骤1. 需求分析在设计酒精测试仪之前,我们进行了充分的市场调研和需求分析。
根据《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》(GB19522-2004)标准,酒精测试仪需要能够检测驾驶员呼出气体中的酒精浓度,并能够实时显示结果。
同时,为了方便携带和使用,测试仪需要具备体积小、功耗低、操作简便等特点。
2. 方案设计根据需求分析,我们选择了基于单片机的酒精测试仪设计方案。
该方案主要包括以下几个部分:- 传感器模块:采用半导体酒精传感器,用于检测呼出气体中的酒精浓度。
- 单片机控制模块:采用STC89C52单片机作为核心控制单元,负责数据采集、处理和显示。
- 显示模块:采用LCD液晶显示屏,用于显示酒精浓度值。
- 报警模块:当酒精浓度超过设定阈值时,发出报警信号。
- 电源模块:采用可充电锂电池作为电源,确保测试仪的便携性。
3. 电路设计与制作根据设计方案,我们进行了电路设计,并绘制了电路原理图。
电路主要包括以下几个部分:- 传感器电路:将半导体酒精传感器连接到单片机的A/D转换接口,实现酒精浓度的采集。
- 单片机电路:将单片机、LCD显示屏、按键等元件连接到电路板上,实现数据处理和显示。
- 报警电路:当酒精浓度超过设定阈值时,通过继电器控制蜂鸣器发出报警信号。
- 电源电路:将锂电池连接到电路板,为各个模块提供电源。
在电路制作过程中,我们严格按照电路原理图进行焊接,并注意各个元件的参数和连接方式。
4. 程序编写与调试根据设计方案,我们编写了单片机控制程序,实现了酒精浓度的检测、显示和报警功能。
便携式酒精探测仪报告书1
便携式酒精探测仪姓名:xxxxxx学院:xxxxxxxxxx专业:xxxxxxxxxxxxxxxx班级:xxxxxxxxxxxx学号:xxxxxxxxxxxxxxxx目录一、设计背景 (3)二、方案设计 (3)2.1 酒精探测仪设计的基本原理 (3)2.2电路设计 (4)2.2.1 检测电路 (4)2.2.2 控制电路 (4)2.2.3 比较电路 (5)2.3.4 输出电路 (5)三、电路调试 (5)3.1 MQ-2气敏传感器电路调试 (5)3.2 LM358电压比较电路调试 (6)3.3总体电路调试 (8)四、总结 (9)一、设计背景本酒精探测器是专门为警察设计的一款执法的检测工具,执勤民警可用其来对司机是否饮酒进行检测与相应的处理,有效减少交通事故的发生,避免人员伤亡和财产的重大损失。
设计的基于运算放大系列的LM358的酒精探测仪,以LM358和MQ-2酒精传感器为核心,具有报警功能。
根据是否有酒精的环境下,检测到酒精就会进行报警,提示危害。
该仪器硬件电路设计简单、功能完善、工作性能好,此外,还具有低功耗、低成本的特点。
二、方案设计2.1 酒精探测仪设计的基本原理在本设计中酒精探测仪的基本原理是根据MQ-2气敏传感器对酒精的敏感程度,未接触到酒精时,其阻值较大,当接触到酒精后,其电阻急剧变小,根据这一特性,设计相应的控制电路,通过电压比较器,当输出为高电平是,LED亮,相当于一个报警图1 酒精探测仪的基本原理方框图 图2 酒精检测电路电路的作用。
该设计的系统方框图如图1所示,设计的电路见附录一,其中包括参考电压电路,检测电路,电压比较电路和输出电路。
高电平2.2电路设计2.2.1 检测电路检测电路顾名思义就是检测酒精的,电路图如图2所示。
该部分的主要部分就是通过比较a 点的电压不一样,原理是当接通+5V 电源之后,在初始状态时,A 与B 之间的电阻很大,所以a 点的电压会大于2.5V ,当传感器感应到酒精时,A 与B 之间的电阻会急剧变小,并且小于10K 的变阻器,这个时候,a 点的电压会下降到2.5V 以下。
酒精浓度测试仪实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,了解酒精浓度测试仪的工作原理、硬件组成及软件设计,掌握其操作方法,提高对酒后驾车危害的认识,培养动手能力和实际操作技能。
二、实训时间与地点实训时间:2023年X月X日-2023年X月X日实训地点:XX大学实验室三、实训内容1. 酒精浓度测试仪的工作原理及硬件组成酒精浓度测试仪利用酒精传感器检测呼出气体中的酒精浓度。
传感器将检测到的酒精浓度转化为电信号,再经过模数转换器转换为数字信号,最后由单片机进行处理分析,并将结果显示在液晶显示屏上。
主要硬件组成包括:(1)酒精传感器:MQ-3型酒精传感器,用于检测呼出气体中的酒精浓度。
(2)模数转换器:用于将酒精传感器的模拟信号转换为数字信号。
(3)单片机:STC89C51单片机,作为系统的控制中心,负责数据处理和分析。
(4)液晶显示屏:LCD1602数码管,用于显示酒精浓度值。
(5)键盘:用于设置酒精浓度警报阈值。
(6)报警电路:蜂鸣器,用于发出报警信号。
2. 酒精浓度测试仪的软件设计软件设计主要包括以下模块:(1)主程序模块:负责整个系统的初始化、数据采集、处理和分析、结果显示等功能。
(2)按键输入模块:用于设置酒精浓度警报阈值。
(3)A/D转换模块:负责将酒精传感器的模拟信号转换为数字信号。
(4)液晶显示输出模块:负责将处理后的酒精浓度值显示在液晶显示屏上。
3. 酒精浓度测试仪的操作方法(1)开机:打开测试仪电源,系统自动进入待机状态。
(2)设置警报阈值:通过键盘输入所需设置的酒精浓度警报阈值。
(3)检测酒精浓度:将传感器插入测试仪,深吸一口气,将气体吹入传感器,测试仪开始检测酒精浓度。
(4)查看结果:检测完成后,液晶显示屏将显示酒精浓度值。
若酒精浓度超过设定的警报阈值,蜂鸣器将发出报警信号。
四、实训结果与分析1. 通过本次实训,掌握了酒精浓度测试仪的工作原理、硬件组成及软件设计。
2. 熟练掌握了酒精浓度测试仪的操作方法,提高了实际操作技能。
酒精测试仪实验报告
广东松山职业技术学院实验(实训)报告课程(课题)传感器技术基础与应用实训实验(实训)项目酒精测试仪项目报告系别电气工程系班级自动化班姓名注:实验报告内容包括:1、实验前期准备(实验零件、仪器、设备、原理)2、实验目的、要求;3、实验步骤;4、结果一、酒精测试仪制作前期准备A、实验零器件:电烙铁、烙铁台、锡、松香、MQ3、电阻、发光二极管、LM3914芯片、8550三极管、蜂鸣器、电位器、排针、单面覆铜板、导线B、零件:MQ37.5元1LM3914芯片1.5元1发光二极管0.1元9电阻0.1元*4蜂鸣器0.5元*18550三极管0.1元*1电位器0.5元*1单面覆铜板2元*1排针、导线、锡1元*1C、实验原理:当MQ3气体传感器接触酒精气体之后就会发生化学反应1和3脚间和4和6脚间的电阻就会根据酒精浓度改变电阻大小(酒精浓度越浓,电阻就会越小)电信号就会反馈到3914芯片进行放大,led灯就会越亮,进而进行报警(浓度越大,电信号就会越强,led灯亮的灯数就越多)。
二、实验目的、要求目的:理解酒精测试仪如何工作,学会怎样制作酒精测试仪要求:采用组队方式制作完成任务,组员之间相互协助,测试仪要能正常工作。
三、实验步骤(实验原理图)通过查资料,熟悉原理图,熟悉各个元件,以及各个元件的作用和在实验电路中所起的作用,各个工作准备好。
就开始做板了。
1、用DXP画好了原理图和pcb图。
2、验室做板。
A、我们用铁丝刷板,擦除表面脏迹B、用油纸打印之前画好的pcb图C、过热转印机D、腐蚀E、钻孔F、镀锡。
我们的PCB图:四、实验结果:经过小组成员的努力,我们焊出来的作品:结论:通上5V电源,当酒精逐渐靠近MQ3时,绿色LED开始逐个闪亮,当绿色LED全部闪动,蜂鸣器鸣叫后,红色LED灯开始闪亮。
指导老师张智军日期2012年12月3号。
酒精检测报告
TESTREPORT
报告编号(Report No):0001页数(Page):第1页共1页
客户
供应商
来货数量
/
来货日期实ຫໍສະໝຸດ 名称耐酒精测试产品名称/规格
实验目的
/
实验数量
实验日期
实验仪器/药水
HY-803C耐磨测试仪/75%的酒精、棉布
实验室温度
21℃
实验室湿度
74%
实验方法或步骤
按客户要求:
日期
日期
测试结果
在室温下:用HY-380C耐磨测试仪做酒精耐磨测试,75%的酒精浸湿棉布(4层),仪器固定负载1000gf/c㎡,往返擦拭从测试30次,测试完成后检查样品被测区域。
实验后检测状况
样品被测区域无异常变化
实验判定标准
表面无变色、无起皱、无光泽下降为合格,反之为不合格。
实验结果
备注
合格不合格
其他:
记录
审核
便携式酒精测试仪的设计本科毕业设计
便携式酒精测试仪的设计摘要近年来,随着我国经济的发展,人民的生活水平提高,越来越多的人有了自己的私家车,而酒后驾车造成的交通事故也频频发生。机动车驾驶人员“酒后驾车”极易发生道路交通事故,严重危害了道路交通安全和人民生命财产安全。人饮酒后,酒精通过消化系统被人体吸收,经过血液循环,约有90%的酒精通过肺部呼气排出, 因此测量呼气中的酒精含量,就可判断其醉酒程度。本设计实现了对不同浓度酒精的检测和显示,通过适当改进可以用于检测酒后驾车。本文用AT89S51单片机与MQ-3型气体传感器实现了对酒精浓度的测量,并对测量数据进行显示,同时利用二极管简单显示浓度的高低,在设计允许值时发出报警。关键词:传感器;酒精探测仪;单片机;模-数转换AbstractIn recent years, as China's economic development, people's living standards improve, more and more people have their own private cars and traffic accidents caused by drunk driving is also frequent. Driver drives very easy to happen traffic accident after drinking which endanger traffic safety and people safety of life and property seriously. After people drink, the alcohol is absorbed by the human body through the digestive system, through the blood circulation, nearly it have discharge exhaling lung alcohol of 90%. So measure the content of alcohol while exhaling , can judge its drunk degree.Different concentrations of alcohol solution are detected and showed in the design. The design can be used to the detection of drunk driving through improvement. In this thesis, the concentration of alcohol can be measured and displayed by using the gas sensor based on AT89S51 MCU and MQ-3. At the same time the concentration is displayed by LED, and the system allow to alarm in the certain value.Keywords: Sensor Alcohol detector Micro Controller UnitAnalog to Digital Convert目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1酒精测试仪设计的目的及意义 (1)1.2数据采集技术的原理 (1)1.3传感器基础知识 (2)1.3.1传感器的定义 (2)1.3.2传感器的分类 (2)1.3.3传感器的特性 (3)2酒精测试仪总体方案设计 (5)2.1酒精浓度检测仪设计要求分析 (5)2.2酒精浓度检测仪设计方案 (5)3酒精测试仪的硬件设计 (7)3.1单片机模块电路的设计 (7)3.1.1 单片机片内结构 (7)3.1.2单片机的选择 (8)3.1.3单片机最小系统的实现 (11)3.2酒精传感器模块的选择与设计 (12)3.2.1气敏传感器工作原理 (12)3.2.2气敏传感器简介 (13)3.2.3 气体传感器向低功耗、多功能、集成化方向发展 (13)3.2.4传感器的选择 (14)3.2.5 MQ-3的检测 (17)3.3酒精传感器的工作原理 (17)3.3.1传感器性能分析 (17)3.3.2呼出酒精气体浓度与血液酒精浓度关系 (20)3.4A/D转换电路 (21)3.4.1 ADC0809的引脚及功能 (22)3.4.2 ADC0809的结构及转换原理 (23)3.4.3 ADC0809的工作原理 (25)3.4.4 LED显示电路 (25)3.4.5键盘电路 (26)3.4.6报警电路 (27)4测试仪的软件设计 (28)4.1编程语言的选择 (28)4.2开发工具 (29)4.2.1单片机选择 (29)4.2.2开发环境 (30)4.2.3仿真器 (30)4.3主程序框图 (31)4.4数据采集子程序程序框图 (31)4.5报警子程序程序框图 (32)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)1绪论1.1酒精测试仪设计的目的及意义喝酒后,呼出的气体会有酒味,表情行为会有反常。远古时代人们利用鼻子作为传感器,进行简单的呼出气体酒精测量。19世纪末出现了用体液对酒精进行定量分析。1927年,有科学家建议使用呼出气体做酒精浓度分析。用足球胆收集呼出气体后,通过硫酸和重铬酸钾的混合溶液,溶液的颜色会发生蓝一绿一黄的变化,同已知酒精浓度的标准试剂色管比较,就得到相应的BAC。现在,肺泡气中酒精的测量技术有了很大的进步,有先进微处理器的酒精测试仪已被商品化。越来越多的国家开始禁止酒后驾车。精确的呼出气体酒精测试和传统的法医血液酒精分析相比有许多优点,例如,进行无毒的采样,能进行现场处理,这样为交警节省了时间,使交通控制更高效,能避免运输和贮存有艾滋病病毒和肝炎病毒的血样。本设计基于单片机设计的便携式酒精气体探测仪,可用来检测酒精气体浓度,最主要的用途是检测司机的酒精含量。酒后驾车发生事故的机率高达27%。随着摄入酒精量的增加,选择反应错误率显著增加,当血液中酒精含量由0.5‰增至1‰,发生车祸的可能性便增加5倍,如果增至1.5‰,可能性再增加6倍。机动车驾驶人员“酒后驾车” 及“醉酒驾车”极易发生道路交通事故, 严重危害了道路交通安全和人民生命财产安全。人饮酒后, 酒精通过消化系统被人体吸收, 经过血液循环, 约有90%的酒精通过肺部呼气排出, 因此测量呼气中的酒精含量, 就可判断其醉酒程度。开车司机只要将嘴对着传感头使劲吹气,仪器就能发上显示出酒精浓度的高低,从而判断该司机是否酒后驾车,避免事故的发生。当然,最好的办法是在车内安装这种测试仪,司机一进入车内检测仪就检测司机的酒精含量,如果超出允许值,系统控制引擎无法启动,这样就可从根本上解决酒后驾车问题。酒精气体浓度探测仪在生产生活中也有重要的应用,比如,在一些环境要求严格的生产车间,用这种酒精浓度探测仪,可随时检测车间内的酒精气体浓度,当酒精气体浓度高于允许限定值时,发出警报,提醒。1.2数据采集技术的原理“数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成数字量后,再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。相应的系统称为数据采集系统。从严格意义上说,数据采集系统应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测,并且能够对数据实行存储、处理、分析计算,以及从检测的数据中提取可用的信息,供显示、记录、打印或描绘的系统。总之,不论在哪个应用领域中,数据的采集与处理越及时,工作效率就越高,取得的经济效益就越大。数据采集系统的任务,具体地说,就是传感器从被测对象获取有用信息,并将其输出信号转换为计算机能识别的数字信号,然后送入计算机进行相应的处理,得出所需的数据。同时,将计算得到的数据进行显示、储存或打印,以便实现对某些物理量的监视,其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来进行某些物理量的控制。数据采集系统一般由数据输入通道、数据存储与管理、数据处理、数据输出及显示这五个部分组成。输入通道要实现对被测对象的检测、采样和信号转换等工作。数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来,建立相应的数据库,并进行管理和调用。数据处理就是从采集到的原始数据中,删除干扰噪声、无关信息和不必要的信息,提取出反映被测对象特征的重要信息。另外,就是对数据进行统计分析,以便于检索;或者把数据恢复成原来的物理量形式,以可输出的形态在输出设备上输出,如打印、显示、绘图等。数据输出及显示就是把数据以适当的形式进行输出和显示。1.3传感器基础知识1.3.1传感器的定义国家标准GB7665-87 对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。1.3.2传感器的分类目前对传感器尚无一个统一的分类方法,但比较常用的有如下三种:(1) 按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器。(2) 按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅热电偶等传感器。(3) 按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量(“1”和“0” 或“开”和“关”)的开关型传感器;输出为模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。电阻式传感器电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。电阻应变式传感器传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,即在外力作用下产生机械形变,从而使电阻值随之发生相应的变化。电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。压阻式传感器压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。当基片受到外力作用而产生形变时,各电阻值将发生变化,电桥就会产生相应的不平衡输出。用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片,硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。热电阻传感器热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200°C~ +500°C 范围内的温度。1.3.3传感器的特性(1)传感器的静态特性传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。(2)传感器的动态特性所谓动态特性,是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。(3)传感器的线性度通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。(4)传感器的灵敏度灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。它是输出-输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系,则灵敏度S 是一个常数。否则,它将随输入量的变化而变化。灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如,某位移传感器,在位移变化1mm 时,输出电压变化为200mV,则其灵敏度应表示为200mV/mm。当传感器的输出、输入量的量纲相同时,灵敏度可理解为放大倍数。提高灵敏度,可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高,测量范围愈窄,稳定性也往往愈差。(5)传感器的分辨力分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时,传感器的输出不会发生变化,即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时,其输出才会发生变化。通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同,因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示,则称为分辨率。(6)传感器的迟滞特性迟滞特性表征传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程之间输出-输入特性曲线不一致的程度,通常用这两条曲线之间的最大差值△MAX与满量程输出F·S的百分比表示,迟滞可由传感器内部元件存在能量的吸收造成。2酒精测试仪总体方案设计2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点:(1)数据采集系统以单片机为控制核心,外围电路带有LED 显示以及键盘响应电路,无需要其他计算机,用户就可以与之进行交互工作,完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。(2)系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。(3)从便携式的角度出发,系统成功使用了数码管显示器以及小键盘。由单片机系统控制键盘和LED 显示来实现人机交互操作,界面友好。(4)软件设计简单易懂。2.2 酒精浓度检测仪设计方案设计时,考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量,传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定,外部干扰小等。因此,可以直接把传感器输出电压值经过A/D 转换器转换得到数据送入单片机进行处理。此外,还需接人LED 显示,4*4键盘,报警电路等。其总体框图如图2-1所示。图2-1系统设计方框图被测环境 气敏传感器 A/D 转换电路 单片机 声光报警电路LED 显示键盘单片机酒精浓度测试仪用MQ3酒精传感器采集气体信号,并通过数模转换器将模拟信号转换成数字信号送至单片机,单片机对数字信号进行分析处理,并将所得的结果显示出来,可以通过键盘设置不同环境下酒精浓度的不同阀值,如果所检测出的酒精浓度超过了所设定的阀值,那么单片机就能控制蜂鸣器发出声音报警。键盘采用3个独立键盘进行数据输入设定;显示部分用5个数码管显示当前数据,数码管分别用2个74HC573锁存器控制段选和位选。3酒精测试仪的硬件设计3.1 单片机模块电路的设计本硬件由五部分组成:单片机模块,模数转换模块,酒精传感器模块,温度传感模块。本系统由单片机AT89S51控制,其直接控制三个模块:数转换模块将酒精传感器采集到模拟电压信号转换成输送到单片机控制处理,温度传感器DS18B20可以将采集到的温度信号直接以数字信号的形式传到单片机,LCD显示模块可以将经过单片机处理过的酒精气体浓度和温度的具体量化值显示。单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算,逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU),随机存取数据存储器(RAM),只读程序存储器(ROM),输入输出电路(I/O口),可能还包括定时计数器,串行通信口(SCI),显示驱动电路(LCD或LED驱动电路),脉宽调制电路(PWM),模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上,构成一个虽小然而完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。3.1.1 单片机片内结构51单片机的片内结构如图3-1所示。它把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。按功能划分,它有如下功能部件组成: (1)微处理器(CPU)。(2)数据存储器(RAM)。(3)程序存储器(ROM/EPROM)。(4)4个8位并行I/O口(P0口、P1口、P2口、P3口)。(5)一个串行口。(6)2个16位定时器、计数器。(7)中断系统。(8)特殊功能寄存器(SFR)。图3-1系统硬件设计原理图3.1.2单片机的选择AT89S51是低功耗、高性能、采用CMOS工艺的8位单片机,其片内具有8KB 的可在线编程的Flash 存储器。该单片机采用了ATMEL公司的高密度、非易失性存储器技术,与工业标准型80C51单片机的指令系统和引脚完全兼容;片内的Flash存储器可在线重新编程,或者使用通用的非易失性存储器编程;通用的8位CPU与在线可编程Flash集成在一块芯片上,从而使AT89S52 功能更加完善,应用更加灵活;具有较高的性能价格比,使其在嵌入式控制系统中有着广泛的应用前景。掌握MCS-51单片机,应首先了解MCS-51的引脚,熟悉并牢记各引脚的功能,MCS-51系列中各种型号芯片的引脚是互相兼容的。制作工艺为HMOS的MCS-51的单片机都采用40只引脚的双列直插封装方式,如图3-2所示。P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST(TXD) P3.1 (INT0) P3.2 (INT1) P3.3 T0 P3.4 T1 P3.5 (WR) P3.6 (RD) P3.7XTAL1XTAL2GNDVccP0.0 (AD0)P0.1 (AD1)P0.2 (AD2)P0.3 (AD3)P0.4 (AD4)P0.5 (AD5)P0.6 (AD6)P0.7 (AD7)EA/VPPPSENP2.7 (A15)P2.6 (A14)P2.5 (A13)P2.4 (A12)P2.3 (A11)P2.2 (A10)P2.1 (A9)P2.0 (A8) PDIP(RXD) P3.0ALE/PROG图3-2 AT89C51芯片管脚图40只引脚按其功能来分,可分为如下3类:(1)电源及时钟引脚:Vcc、Vss、XTAL1、XTAL2。电源引脚接入单片机的工作电源。Vcc接+5V电源,Vss接地。时钟引脚XTAL1、XTAL2外接晶体与片内的反相放大器构成了1个晶体振荡器,它为单片机提供了时钟控制信号。2个时钟引脚也可外接独立的晶体振荡器。XTAL1接外部的一个引脚。该引脚内部是一个反相放大器的输入端。这个反相放大器构成了片内振荡器。如果采用外接晶体振荡器时,此引脚接地。XTAL2接外部晶体的另一端,在该引脚内部接至内部反相放大器的输出端。若采用外部时钟振荡器时,该引脚接受时钟振荡器的信号,即把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。(2)控制引脚:PSEN、ALE、EA、RESET(RST)。此类引脚提供控制信号,有的还具有复用功能。①RST/VPD引脚:RESET(RST)是复位信号输入端,高电平有效。当单片机运行时,在此引脚加上持续时间大于2个机器周期(24个振荡周期)的高电平时,就可以完成复位操作。在单片机工作时,此引脚应为≤0.5V低电平。VPD为本引脚的第二功能,即备用电源的输入。当主电源发生故障,降低到某一规定值的低电平时,将+5V电源自动接入RST端,为内部RAM提供备用电源,以保证片内RAM的信息不丢失,从而使单片机在复位后能正常进行。②ALE/PROG引脚:ALE引脚输出为地址锁存允许信号,当单片机上电正常工作后ALE引脚不断输出正脉冲信号。当单片机访问外部存储器时,ALE输出信号的负跳沿用于单片机发出的低8位地址经外部锁存器锁存的锁存控制信号。即使不访问外部锁存器,ALE端仍有正脉冲信号输出,此频率为时钟振荡器频率的1/6。PROG为该引脚的第二功能。在对片内EPROM型单片机编程写入时,此引脚作为编程脉冲输入端。③PSEN引脚:程序存储器允许输出控制端。在单片机访问外部程序存储器时,此引脚输出脉冲负跳沿作为读外部程序存储器的选通信号。此引脚接外部程序存储器的OE(输出允许端)。④EA/VPP引脚:EA功能为片内程序存储器选择控制端。当EA引脚为高电平时,单片机访问片内程序存储器,但在PC值超过0FFFH时,即超出片内程序存储器的4KB地址范围时将自动转向执行外部程序存储器内的程序。当EA引脚为低时,单片机只访问外部程序存储器,不论是否有内部程序存储器。(3)I/O口引脚:P0、P1、P2、P3,为四个8位I/O口的外部引脚。P0口、P1口、P2口、P3口是3个8位准双向的I/O口,各口线在片内均有固定的上拉电阻。当这3个准双向I/O口作输入口使用时,要向该口先写1,另外准双向口I/O口无高阻的“浮空”状态。由于单片机具有体积小、质量轻、价格便宜、耗电少等突出特点,所以本系统采用89C51单片机,硬件设计电路图如图1所示。89C51内部有4KB的EPROM,128字节的RAM,所以一般都要根据所需存储容量的大小来扩展ROM和RAM。本电路EA接高电平,没有扩展片外ROM和RAM。MCS单片机都采用40引脚的双列直插封装方式。40条引脚说明如下:主电源引脚Vss和Vcc(1)Vss接地(2)Vcc正常操作时为+5伏电源外接晶振引脚XTAL1和XTAL2(1)XTAL1内部振荡电路反相放大器的输入端,是外接晶体的一个引脚。当采用外部振荡器时,此引脚接地。(2)XTAL2内部振荡电路反相放大器的输出端。是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时,此引脚接外部振荡源。控制或与其它电源复用引脚RST/VPD,ALE/和/Vpp(1)RST/VPD 当振荡器运行时,在此引脚上出现两个机器周期的高电平(由低到高跳变),将使单片机复位在Vcc掉电期间,此引脚可接下图8051引脚排列图上备用电源,由VPD向内部提供备用电源,以保持内部RAM中的数据。(2) ALE/正常操作时为ALE功能(允许地址锁存)提供把地址的低字节锁存到外部锁存器,ALE 引脚以不变的频率(振荡器频率的)周期性地发出正脉冲信号。因此,它可用作对外输出的时钟,或用于定时目的。但要注意,每当访问外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲,ALE 端可以驱动(吸收或输出电流)八个LSTTL电路。对于EPROM型单片机,在EPROM编程期间,此引脚接收编程脉冲(功能)。(3)外部程序存储器读选通信号输出端,在从外部程序存储取指令(或数据)期间, 在每个机器周期内两次有效, 同样可以驱动八LSTTL输入。(4)/Vpp 、/Vpp为内部程序存储器和外部程序存储器选择端。当/Vpp为高电平时,访问内部程序存储器,当/Vpp为低电平时,则访问外部程序存储器。对于EPROM型单片机,在EPROM编程期间,此引脚上加21伏EPROM编程电源(Vpp)。输入/输出引脚P0.0 - P0.7,P1.0 - P1.7,P2.0 - P2.7,P3.0 - P3.7。(1)P0口(P0.0 - P0.7)是一个8位漏极开路型双向I/O口,在访问外部存储器时,它是分时传送的低字节地址和数据总线,P0口能以吸收电流的方式驱动八个LSTTL负载。(2)P1口(P1.0 - P1.7)是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。能驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。(3)P2口(P2.0 - P2.7)是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口,在访问外部存储器时,它输出高8位地址。P2口可以驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。(4)P3口(P3.0 - P3.7)是一个带有内部提升电阻的8位准双向I/O口。能驱动(吸收或输出电流)四个LSTTL负载。3.1.3单片机最小系统的实现单片机主要擅长系统控制,而不适合做复杂的数据处理,在设计单片机最小系统时通常选用AT89C5l、AT89C52、AT89S51、AT89S52(S系列芯片支持ISP功能)等型号的8位DIP-40封装的单片机作为MCU,一个典型的单片机最小系统一般由时钟电路、复位电路、键盘电路、显示电路部分组成,有时也外扩片外RAM和ROM以及外部扩展接口等电路。3.1.3.1系统时钟电路单片机内部具有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器。通常在引脚XTALl和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器,系统时钟电路结构如图2所示,可以根据情况选择6MHz、8MHz或12MHz等频率的石英晶体,补偿电容通常选择20-30pF 左右的瓷片电容。3.1.3.2复位电路单片机小系统采用上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。上电复位要求接通电源后,自动实现复位操作。手动复位要求在电源接通的条件下,在单片机运行期间,用按钮开关操作使单片机复位。上电自动复位通过电容C3充电来实现。手动按键复位是通过按键将电阻R2与VCC接通来实现。。
酒精检测仪产品检验报告
酒精检测仪产品检验报告1. 检验目的本次检验旨在对酒精检测仪产品进行全面的检测和评估,以确保其符合相关标准和规定要求,以保障产品质量和用户权益。
2. 检验方法本次检验采用了以下方法对酒精检测仪产品进行检测:- 样品外观检查:对产品的外观进行检查,主要包括外壳材质、制造工艺、安装方式等;- 酒精测量准确性测试:测量被检测样本的酒精浓度,并与标准样品进行比对;- 可操作性测试:对检测仪的使用说明进行操作测试,评估产品的易用性和操作性;- 耐久性测试:通过模拟实际使用情况下的多次测试,检测产品在长时间使用后的性能和耐久性。
3. 检验结果3.1 外观检查产品外观符合相关标准的要求,外壳材质采用高强度工程塑料制造,具有良好的抗磨损和耐腐蚀性能,制造工艺精细,无明显的缺陷和损伤,安装方式简便。
3.2 酒精测量准确性测试在测试样品中加入已知浓度的酒精标准品后,使用酒精检测仪对样品进行测量,并与已知浓度进行比对。
经过多组重复测试,结果表明酒精检测仪具有较高的测量准确性,误差在正负2%范围内。
3.3 可操作性测试在使用说明书的指导下,对产品的操作进行了多次测试。
测试结果表明,产品操作相对简单,仅需按照说明书的指示进行操作即可完成检测,不需要过多的专业知识和技能。
产品配有直观的操作界面,提供清晰的指示和反馈信息,用户可以迅速获得检测结果,并能够通过简单的按钮设置进行个性化调整。
3.4 耐久性测试为了检验产品在长时间使用后的性能和耐久性,我们对检测仪进行了多次连续测试。
测试表明,酒精检测仪在一天持续使用的情况下,没有出现性能下降或其他异常情况。
经过连续使用10天的测试,仍能正常运作,未发现探测器漂移现象,产品性能表现稳定。
4. 结论经过全面的检测和评估,酒精检测仪产品在外观、酒精测量准确性、可操作性和耐久性等方面都符合相关标准和规定要求。
仪器准确性高,操作简单,耐久性良好,可以满足用户的使用需求。
建议广大消费者在购买时选择符合标准要求的产品,以确保使用的酒精检测仪具有可靠的性能和质量保障。
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单片机系统课程设计报告院系:通信工程系专业:通信工程班级:设计题目:便携式酒精检测仪学生姓名:指导教师:目录一、设计任务和性能指标 (3)1.1设计任务 (3)1.2性能指标 (3)二、设计方案 (3)三、系统硬件设计 (3)3.1硬件设计总体思路 (5)3.2硬件设计总体框架介绍 (4)3.3硬件电路主要器件的选择 (5)3.4气体传感气及放大电路介绍 (5)3.4.1MQ303气体传感器简介 (5)3.4.2酒精传感器MQ303连接电路 (7)3.5模数转换器ADC0809连接电路介绍 (8)3.5.1模数转换器ADC0809功能及管脚简介: (8)3.5.2模数转换器ADC0809工作原理介绍 (9)3.6单片机AT89S52最小系统连接电路介绍 (10)2.6.1单片机AT89S52功能及管脚简介 (10)3.7LCD显示电路介绍 (12)3.7.1LCD1602功能特性及管脚介绍 (12)3.7.2本课题1602LCD与单片机接口电路介绍 (14)3.8报警系统电路介绍 (14)3.9系统其他电路简介 (15)3.9.1电源指示电路介绍 (15)3.9.2分频电路介绍 (15)3.9.3程序存储电路介绍 (16)3.9.4串行接口电路介绍 (17)3.9.5按键控制电路介绍 (17)四、系统软件设计 (21)4.11主程序流程图及设计 (18)4.12A/D转换流程图及设计 (19)五、调试及性能分析 (20)5.1软硬件的合成调试 (20)5.2调试故障及分析 (20)5.3酒精浓度检测的原理及依据 (21)5.3.1检测原理 (21)5.3.2检测依据 (21)5.4测试仪校准 (22)5.5数据测试及分析: (25)5.5.1测试方案及测试数据: (25)大连民族学院2008级通信工程专业单片机系统课程设计报告六、心得体会 (26)参考文献 (26)附录1 系统硬件电路图 (27)附录2 程序清单 (30)一、设计任务和性能指标1.1设计任务利用单片机及外围接口电路(键盘接口和显示接口电路)设计制作一个酒精检测仪,用LCD液晶屏把测量结果实时显示出来。
要求用Protel 画出系统的电路原理图(要求以最少组件,实现系统设计所要求的功能),印刷电路板(要求布局合理,线路清晰),绘出程序流程图,并给出程序清单(要求思路清晰,尽量简洁,主程序和子程序分开,使程序有较强的可读性)。
1.2性能指标1.键盘:模式键,上翻键,下翻键,确认键2.显示方式: 使用LCD显示测量出来的酒精浓度值,是否安全3.侦测浓度: 危险浓度为大于 0.4mg/L,安全浓度为小于0.25mg/L,介于两者之间是警戒浓度4.使用环境: 0℃-40℃5.使用电池: 3VDC(AAA电池×2二、设计方案设计一个便携式驾驶员酒精含量测试仪,测试人体呼出气体中酒精含量。
它对酒精快速响应,预热时间短,灵敏度高,测量直观,功耗低。
测试仪可以采用气体传感器作为敏感单元,把气体中含有的乙醇气态浓度转换成电信号,经电子电路放大以及微处理器处理,由LCD直观显示被测气体中的乙醇浓度。
三、系统硬件设计3.1 硬件总体设计思路介绍思路从课题的要求出发,要求是测试酒精气体的浓度,必然要用到酒精传感器。
设计出来的仪器要对酒精快速响应,预热时间短,这就对酒精传感器的性能指标有一定的要求,首先这个酒精传感器本身就很好的灵敏度,和检测到的酒精气体发生化学反应快。
测量直观要求仪器有一个显示器,能直接从显示器上读取测试结果,这时选择一个LCD液晶做显示器。
又考虑到酒精传感器采集到的电信号是微弱模拟信号,而单片机所能处理的是数字信号,所以还要运用运放和一块A/D转换芯片,把酒精传感器采集到的模拟电信号放大,并转换成数字电信号,再送到单片机进行信号处理,经单片机运算处理的数字电信号最后送到LCD液晶进行显示。
以下是对本课题重点难点分析:课题重点:(1)掌握整个测试仪的工作过程、每个环节的原理。
(2)单片机、酒精传感器、运放等器件的选用。
(3)测量标定。
课题难点:(1)酒精传感器、运放、A/D模数转换器、单片机、LCD显示的集成电路设计。
(2)采集数据、处理数据、以及显示数据的程序的编写。
(3)酒精气体的采集过程。
(4)测试数据时,精度达到要求。
3.2 硬件设计总体框架介绍图1 硬件设计总体框3.3 硬件电路主要器件的选择在满足上诉测试要求的前提下,选择自己熟悉并且常用的器件,方便调试,而且容易买到,还要考虑到总体的成本,选择比较经济的器件,价格控制在一定范围内。
本课题选择的主要器件如下:(1)单片机:AT89S52(2)运算放大器:OP07(3)A/D:0809(4)酒精传感器:MQ303(5)LCD:1602(6)晶振(7)电容、电阻图2 MQ303结构与外形以及电路连接3.4 气体传感气及放大电路介绍气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。
从本质上讲,气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。
探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸,甚至对样品进行化学处理,以便化学传感器进行更快速地测量。
在选择传感器的时候,一定要考虑到稳定性、灵敏度、选择性和抗腐蚀性,本课题选择MQ303型酒精传感器。
3.4.1MQ303气体传感器简介特色:高灵敏度快速的响应恢复图3 MQ303应用:MQ303是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器,对酒精具有高的灵敏度和快速的响应性。
结构:半导体气体敏感部分是一个微型珠状小球,内嵌加热丝和金属电极,这种敏感元件安装在有防爆功能的双层100目不锈钢网的金属壳内。
(如图2)工作条件:图4是这种元件的测试电路。
通过固定或可调外接负载电阻上电压的变化获得元件电阻的变化。
为了使元件发挥其好的功能和特定的性能,加热电压、回路电压和负载电阻须限制在下页图表所示的标准工作条件内。
传感器通电后通常需要数分钟的预热方可进入稳定工作状态,也可在正常检测前给传感器施加5~10秒钟2.2±0.2V的高电压,使传感器尽快稳定并进入工作状态。
灵敏度特性:图5是MQ303的灵敏度特性曲线图。
灵敏度特性图反映了元件电阻和气体浓度之间的关系。
元件的电阻与气体的浓度呈对数关系,随气体浓度的增加而减小。
图4 标准测试电路图5 灵敏度特性表1 标准工作条件表2 环境条件表3 灵敏度特性3.4.2酒精传感器MQ303连接电路图6 MQ303连接电路3.5 模数转换器ADC0809连接电路介绍模数转换电路的功能是将连续变化的模拟量转换为离散的数字量,是架起模拟系统跟数字系统之间连接的桥梁。
对于本系统而言,就是用于快速、高精度地对输入的酒精浓度信号进行采样编码,将其转换成单片机所能够处理的数字量。
模数转换电路是本系统的关键部分,其性能的好坏直接影响整个系统的质量3.5.1模数转换器ADC0809功能及管脚简介:ADC0809是采样分辨率为8位的、以逐次逼近原理进行模—数转换的器件。
其内部有一个8通道多路开关,它可以根据地址码锁存译码后的信号,只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。
当其频率为500KHZ 时,其转换速度为128us。
AD0809 的数据输出公式为:Vout=Vin*5/256,其中Vin 为输入模拟电压,Vout为输出数据。
ADC0809主要特性:(1)8路输入通道,8位A/D转换器,即分辨率为8位。
(2)具有转换起停控制端。
(3)转换时间为100μs(4)单个+5V电源供电(5)模拟输入电压范围0~+5V,不需零点和满刻度校准。
(6)工作温度范围为-40~+85摄氏度(7)低功耗,约15mW。
管脚介绍:图7 ADC0809管脚图ADC0809芯片有28条引脚,采用双列直插式封装,管脚图如图7所示。
下面简要说明本课题应用到的引脚功能。
IN0~IN7:8路模拟信号输入端;2-1~2-8:8位数字信号输出端。
ADDA、ADDB、ADDC:3位地址输入线,用于选通8路模拟输入中的一路。
ALE:地址锁存允许信号,输入,高电平有效。
START: A/D转换启动脉冲输入端,输入一个正脉冲(至少100ns宽)使其启动(脉冲上升沿使0809复位,下降沿启动A/D转换)。
EOC:A/D转换结束信号,输出,当A/D转换结束时,此端输出一个高电平(转换期间一直为低电平)。
OE:数据输出允许信号,输入,高电平有效。
当A/D转换结束时,此端输入一个高电平,才能打开输出三态门,输出数字量。
CLK:时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
REF(+)、REF(-)为基准电压。
VCC为电源,单一+5V;GND是接地。
3.5.2模数转换器ADC0809工作原理介绍图8 ADC0809连接电路图工作原理:首先从ADD-A、ADD-B、ADD-C三根地址线输入3位地址,并使ALE=1为高电平,将输入的地址存入地址锁存器中,以便选通一个模拟通道。
此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。
START上升沿将逐次逼近寄存器复位。
脉冲的下降沿启动 A/D转换,之后EOC输出信号变低,指示转换正在进行。
直到A/D转换完成,EOC变为高电平,指示A/D转换结束,结果数据已存入锁存器,这个信号可用作中断申请。
当OE输入高电平时,输出三态门打开,转换结果通过P0.0~P0.7端输出到数据总线上,以便能将转换好的数字电信号传递给单片机进行数据处理。
3.6 单片机AT89S52最小系统连接电路介绍单片机也被称为微控制器,是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能。
本课题采用较常用且较经济的AT89S52单片机,AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程存储器。
3.6.1单片机AT89S52功能及管脚简介P0 口:P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。
P1 口:P1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P1输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。
对P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
P2 口:P2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,P2 输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。
对P2 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。