基于AT89S51单片机酒精浓度探测仪的设计与实现
基于AT89S51单片机的酒精浓度探测仪设计
基于AT89S51单片机的酒精浓度探测仪设计作者：刘雨佳来源：《科教导刊·电子版》2019年第10期摘要随着经济的腾飞，社会也在日新月异的发展，人们的生活水平和娱乐方式在发生着改变，其中许多娱乐活动都离不开酒，但是这也引发了许多问题。
导致交通事故的重要原因之一就是酒后驾车，交警在执法现场可以通过检测司机呼出气体中酒精气体浓度来判断是否有酒驾嫌疑。
酒精浓度探测仪日益受到重视，使用范围也逐渐扩大，例如在一些需要控制空气中酒精气体浓度的场所，可以使用它来对气体监测。
随着物质生活的极大丰富，酒精浓度探测仪也会有更好的应用前景。
关键词酒精探测仪单片机 MQ-3中图分类号：TP309.1 文献标识码：A本研究设计的酒精浓度探测仪是一款实用性强、安全可靠的酒精气体浓度探测工具，传感器部分采用MQ-3型气体传感器对待测气体中的酒精气体浓度进行检测，将模拟信号进行A/D 转换后，核心部分用AT89S51型单片机对采集到的数据进行分析、处理，最后把经过处理的数据，通过液晶屏显示出十进制数字。
此外，在系统中还可以根据不同的需要设定或修改阀值，若所检测到的浓度超过阀值，就会发出声光信号进行报警提示。
1系统的硬件电路设计AT89S51芯片是酒精浓度探测仪的一个核心部分，是将传感器采集到的电信号进行调理、分析的重要元件。
芯片有40个引脚，引脚结构与80C51芯片相同，在这里就不作具体介绍。
其中有4个8位的并行I/O端口，分别记作P0、P1、P2、P3，这32个I/O口是单片机与外部联系的重要通道。
整个系统的电路设计比较简单，总共使用了23个引脚，大致分为五个部分：P1口连接S2、S3独立按键，采集阀值调整信息;P0口与LCD显示器相连，通过软件编程控制显示器显示酒精浓度;P3口连接报警模块，当采样数据中的酒精浓度超过阀值时，通过P3.2口控制发光二极管和蜂鸣器发出指示信号;P2口与ADC0832芯片连接，将传感器采集的信号经过A/D转换后输入单片机进行分析、处理;XTAL1与XTAL2端口接片外晶体组成内部时钟。
基于51单片机的酒精浓度测试仪设计
基于51单片机的酒精浓度测试仪设计【摘要】针对驾驶员酒后驾车，量刑标准不明确的问题。
本文利用MQ-3酒精浓度传感器能很好的解决该问题。
MQ-3乙醇气体传感器以驾驶员呼出的气体为采集对象，输出随乙醇浓度变化的电压信号，该电压信号经ADC0832转换，送入STC89C52单片机系统，通过AT24C02与设定的醉酒阈值进行比较，并在LCD1602液晶上显示酒精浓度值，当酒精浓度超过设定值时，通过单片机驱动蜂鸣器进行报警。
从而为交警检测驾驶员是否酒后驾车提供了可靠的依据。
【关键词】STC89C52;酒精浓度;阈值引言现代传感器技术日益成熟，传感器被应用的越来越多。
随着科技的不断进步，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段，新型传感器具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等特点，它将不仅能帮助系统产业的改造升级，还能促进新兴工业得到迅速发展。
本设计的酒精浓度检测仪属于气体传感器检测技术的应用，具有以下用途：在交通安全上，判断酒后驾车酒精浓度是否超标;在医学上，通过设定酒精阈值判断患者血液中的酒精浓度是否超出正常值。
该检测仪系统具有硬件电路简单、成本低、易于实现的特点。
1.MQ-3酒精浓度传感器介绍1.1 传感器主要特性（1）具有信号输出指示功能;（2）双路信号（模拟量及TTL电平）输出;（3）TTL输出有效信号低电平（输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）;（4）模拟量0～5V电压输出，输入浓度越高输出电压越高;（5）对乙醇蒸汽具有较好的选择性及很高的灵敏度;（6）可靠的稳定性、使用寿命长;（7）响应恢复快速。
1.2 MQ-3传感器实物及灵敏度特性MQ-3乙醇气体传感器实物及灵敏度曲线如图1-1和1-2所示，其传感原理为气敏电阻的输出阻值随乙醇气体等浓度变化而变化。
图1-1 MQ-3酒精浓度传感器图1-2 乙醇气体传感器灵敏度曲线2.系统总体设计框图该酒精浓度测试仪总体设计框图如图3所示。
基于某AT89C51单片机酒精浓度检测仪
邮电大学毕业设计（论文）基于AT89C51单片机酒精浓度检测器学院（系）：专业班级：学生：指导教师：学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：年月日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、囗，在年解密后适用本授权书2、不囗。
（请在以上相应方框打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日邮电大学本科生毕业设计（论文）任务书学生专业班级指导教师工作单位设计（论文）题目：基于AT89C51单片机酒精浓度检测器设计（论文）主要容：本课题的主要功能是设计一个采用AT89C51单片机的酒精浓度探测仪，酒精传感器采用MQ-3型，传感器的作用是将酒精气体浓度信号转化为可以让ADC采集的电信号，同时让电信号驱动LED，LED亮度代表酒精浓度，ADC采集的数据传输给51单片机，并由51单片机控制，采用液晶显示器LCD1602显示酒精的浓度。
要求完成的主要任务：1、查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于3篇，并完成开题报告。
2、掌握51系列单片机原理及编程技术，熟悉ADC0809的工作原理及特性；LCD1602显示技术。
3、用altium designer绘制其原理图，由于资金有限，没有打印出PCB板，用面包板焊接实物。
4、完成不少于5000字的英文文献翻译。
5、完成不少于14000字的毕业论文。
必读参考资料：[1] 何立民．MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M]．：航天航空大学版社，2009．[2] 吴建平．传感原理及器应用第二版[M]．科学技术，2011．指导教师签名系主任签名院长签名（章）邮电大学本科学生毕业设计(论文)开题报告目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (20)1.1 设计背景 (20)1.2 气敏传感器的研究现状 (20)1.3 设计酒精气体传感器的意义 (20)1.4 本文主要研究工作 (20)2 硬件电路设计与实现 (21)2.1 单片机开发流程 (21)2.2 硬件系统框图 (21)2.3 信号采集电路 (24)2.4 信号转换电路............................................ 错误!未定义书签。
基于AT89S51单片机酒精浓度探测仪
基于AT89S51单片机酒精浓度探测仪[1] 张培仁．基于汇编语言编程MCS-51单片机原理与应用[M]．北京：清华大学出版社，2003．[2] 吴桂秀．传感器应用制作入门[M]．浙江科学技术出版社，2004．目录摘要IAbstract 错误!未定义书签。
1 绪论I1.1 设计背景 I1.2 气敏传感器的研究现状 II1.3 设计酒精气体传感器的意义III1.4 本文要紧研究工作IV2 硬件电路设计与实现02.1 单片机开发流程 02.2 硬件系统框图12.3 信号采集电路12.4 信号转换电路32.5 发光二极管显示报警电路错误!未定义书签。
2.6 数码管显示电路 92.7 系统整体电路图 103 软件编程03.1 开发环境 03.2 程序流程 03.3 程序代码编写04 电路调试与测试结果04.1 电路调试 04.2 浓度与显示之间的关系 15 终止语0参考文献0附录0致谢0摘要本设计实现了对不同浓度酒精的检测和显示，通过适当改进能够用于检测酒后驾车。
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。
论文要紧研究了（1）硬件方面，MQ-3气体传感器技术参数的检测和将它接入到酒精浓度检测模块中；将模拟电压信号放大驱动发光二极管点亮报警；将采集到的模拟电压信号通过单片机操纵经A/D转换，得到数字电压信号；用于显示浓度的数码管显示模块。
（2）软件方面，要紧研究了电压到浓度的线性转换和最终浓度值的数码管显示。
（3）对设计的传感器进行了标定。
设计的传感器对酒精气体反应灵敏，能在有效范畴内测量它的浓度值。
同时在检测低浓度酒精时误差较小，最大误差为8.2%满足设计要求。
本文的特色在于标准的确定。
关于流淌空气，样品的稳固性和水蒸气的阻碍，提出了解决方案和验证方法。
对不同的区间浓度和电压转换关系做线性化处理，简化了硬件电路的设计。
设计的传感器能够检测不同浓度的酒精气体，改进之后对解决酒后驾车事故和专门场合酒精检测都能够使用。
基于51单片机酒精浓度监测仪设计与实现
•{
•
led=0;
•}
• else
•{
•
led=1;
•}
•}
• void keyscan()
•{
• if(key2==0)
//key2键，解除报警用
•{
•
delayms(10);
•
if(key2==0)
•
{
•
num=1; //num为1时，dete内条件不成立，报警解除
•
}
•}
•}
• void main()
设计思路
• 本设计主要基于51单片机来设计的。
• 通过MQ-2对呼出气体中酒精浓度的反应 以取样电压的形式送入到NE555的触发端， 使NE555的输出端由低变成高电平，继电 器KS吸合，并将转换的数据送入单片机 进行分析处理，并判断是否醉酒驾车， 如果是，则发光二极管被点亮。
• 为了下一次继续检测，我设置了解除报 警功能按键。
• sbit led=P1^1;
• uchar num=0;
• void delayms(uint xms) //延时函数
•{
• uint i,j;
• for(i=xms;i>0;i--)
• for(j=110;j>0;j--);
•}
• void dete() //检测函数
•{
• if(key1==0&&num==0) //如果key1按下并且num为0，执行下面的程序
• 单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信 号，通常一个系统共用一个晶振，便于各部分 保持同步。
• 复位电路作用是把一个例如状态机初始化到空 状态。
单片机最小系统图
基于单片机控制的酒精浓度测试仪设计
2021.01设计研发基于单片机控制的酒精浓度测试仪设计刘嘉慧(辽宁轨道交通职业学院，辽宁沈阳，110023)摘要：近年来，我国私家车数量日益增加，交通事故频繁发生，大部分事故造成的原因是酒后驾车，因此需要设计一款智能的测试仪器来检测驾驶员体内酒精的含量。
本测试仪由AT89C51系列单片机、气敏传感器、LCD1602显示屏、按键、LED报警指示灯、开关和电源等器件构成。
可以检测气体中的酒精浓度,并釆用液晶屏显示出酒精浓度和醉酒阈值，醉酒阈值可通过按键来设置，同时具有报警功能。
当检测值超过醉酒阈值时，相应的指示灯亮，即红灯亮，黄灯的报警值可通过模块上的电位器调节阈值，是一款实用性强、安全可靠便于携带的气体乙醇浓度检测工具。
关键词:单片机；测试仪；酒精浓度Design of alcohol concentration tester based on MCULiu Jiahui(Guidao Jiaotong Polytechnic Institute,Shenyang Liaoning,110023) Abstract：In recent years,with the increasing number of private cars in China,traffic accidents occur frequently.Most of the accidents are caused by drunk driving・Therefore,it is necessary to design an intelligent test instrument to detect the alcohol content in the driver J s body.The tester is composed of AT89C51single chip microcomputer,gas sensor,LCD1602display screen,button, LED alarm indicator,switch and power supply.The alcohol concentration in the gas can be detected, and the alcohol concentration and drunk threshold can be displayed on the LCD screen.The drunken threshold can be set by pressing the key,and has the alarm function.When the detection value exceeds the drunk threshold,the corresponding indicator light will be on,that is,the red light will be on.The alarm value of the yellow light can be adjusted through the potentiometer on the module.It is a, practical,safe,reliable and portable gas ethanol concentration detection tool.Keywords:Single chip microcomputer;tester;alcohol concentrationo引言人民的生活水平逐年提高,私家车数量日益增加，交通事故频繁发生，大部分事故造成的原因是酒后驾车，因此需要设计一款智能的仪器来检测驾驶员体内酒精含量。
基于51单片机酒精浓度测试仪设计与制作毕业设计论文
目录一、任务与要求 (III)i.i课题概述........................................................................ni1.2设计内容和功能..................................................................ni1.2.1M主要设计内容..........................................................Ill1.2.2功能.......................................................................Ill二、酒精测试仪产品设计分析 (4)2.1设计背景 (4)2.2设计目的及意义 (4)2.3功能要求 (4)2.4产品设计实施计划 (4)三、方案设计与论证 (6)3.1总体方案框架设计分析 (6)3.1.1系统概述 (6)3.2方案的选择与设计1 (6)3.2.1单片机的选择 (6)3.2.2显方案的选择 (7)3.3方案确定 (7)3.4成本预算 (7)四、各单元设计 (9)4.1硬件原理设计 (9)4.1.2传感器模块 (12)4.1.4液晶电路模块 (12)4.1.3A/D转换模块 (13)4L5按键电路模块 (14)4.1.6灯光电路模块 (15)4.1.7声音报警电路模块 (15)4.1.8继电器电路模块 (16)4.2软件设计 (16)4.2.1Keil软件 (16)4.2.2程序原理框图 (18)4.3安装工艺设计 (18)五、样机试制步骤及结论 (20)5.1材料选购 (20)5.2试制过程 (20)5.3成本核算 (21)总结 (22)参考文献 (24)致谢 (25)附录 (26)原理图 (26)PCB图 (26)图16设计PCB设计图 (26)实物图 (27)源程序 (27)一、任务与要求1.1课题概述酒精测试仪是最近兴起的一个司机朋友们的新宠，它可以非常直观的检测出司机有没有喝酒，存不存在酒后驾车的危险行为，但是在这个时代，什么鬼才都能蹦出来，明明知道自己喝过酒了，硬是要头铁一时的冲去开车，这能怎么办呢？当当当，为了广大司机朋友们的安全，不使他们“行车不规范，亲人两行泪”这种惨剧发生，我的毕业设计课题就应运而生。
基于AT89C51单片机酒精浓度检测仪
西安邮电大学毕业设计（论文）基于AT89C51单片机酒精浓度检测器学院（系）：专业班级：学生姓名：指导教师：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密囗，在年解密后适用本授权书2、不保密囗。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日西安邮电大学本科生毕业设计（论文）任务书学生姓名专业班级指导教师工作单位设计（论文）题目：基于AT89C51单片机酒精浓度检测器设计（论文）主要内容：本课题的主要功能是设计一个采用AT89C51单片机的酒精浓度探测仪，酒精传感器采用MQ-3型，传感器的作用是将酒精气体浓度信号转化为可以让ADC采集的电信号，同时让电信号驱动LED，LED亮度代表酒精浓度，ADC采集的数据传输给51单片机，并由51单片机控制，采用液晶显示器LCD1602显示酒精的浓度。
要求完成的主要任务：1、查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于3篇，并完成开题报告。
2、掌握51系列单片机原理及编程技术，熟悉ADC0809的工作原理及特性；LCD1602显示技术。
3、用altium designer绘制其原理图，由于资金有限，没有打印出PCB板，用面包板焊接实物。
4、完成不少于5000字的英文文献翻译。
5、完成不少于14000字的毕业论文。
必读参考资料：[1] 何立民．MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M]．北京：北京航天航空大学版社，2009．[2] 吴建平．传感原理及器应用第二版[M]．浙江科学技术出版社，2011．指导教师签名系主任签名院长签名（章）西安邮电大学本科学生毕业设计(论文)开题报告目录摘要 ........................................................................................................................................ Abstract .....................................................................................................................................1 绪论 01.1 设计背景 01.2 酒精检测仪的简单概述 01.3 设计酒精浓度探测仪的意义 01.4 本课题主要研究内容 (1)2 酒精检测仪硬件部分 (1)2.1 AT89C51单片机的简介 (1)2.2 硬件系统框图 (3)2.3 信号采集电路 (4)2.4 发光二极管显示报警电路 (10)2.6 LCD1206显示电路 (12)3 软件编程 (14)3.1 开发环境 (14)3.2 程序流程 (14)3.3 程序代码编写 (17)4 酒精检测仪调试和测试结果 04.1 电路调试 04.2 酒精浓度与LCD显示之间的关系 (1)4.2 浓度与显示之间的关系 (3)5 结束语 (3)参考文献 0致谢 (1)摘要本课题主要目的是采用一种能简单高效地测量酒精浓度，让其应用在日常生活中，尤其是交警部门。
基于单片机的酒精浓度测试系统的设计
基于单片机的酒精浓度测试系统的设计酒精浓度测试系统是一种常见的安全设备，广泛应用于交通管理、公共场所安全以及个人饮酒管理等领域。
本文将详细介绍一个基于单片机的酒精浓度测试系统的设计。
1.系统结构设计酒精浓度测试系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块和报警模块组成。
其中传感器模块负责检测环境中的酒精浓度，单片机控制模块负责采集传感器数据并进行处理，显示模块负责将处理后的数据显示在屏幕上，报警模块负责在酒精浓度超过设定阈值时进行报警。
2.传感器模块设计传感器模块一般采用气敏传感器，通过感应空气中的酒精气体浓度变化来判断酒精浓度水平。
在设计中需要选择合适的传感器以及合理的工作电压和电流。
3.单片机控制模块设计单片机控制模块主要负责采集传感器模块的数据，并进行处理。
首先需要配置单片机的通信接口和时钟，以及编写相应的程序进行数据采集。
然后，可以使用模拟转换技术将模拟信号转换为数字信号，并采用滤波算法对采集到的数据进行处理，以提高测试的准确性。
4.显示模块设计显示模块一般采用LCD显示屏或LED灯带等设备，用于将处理后的数据以可视化形式显示出来。
在设计中需要选择合适的显示设备，并编写相应的程序实现数据的显示。
5.报警模块设计报警模块可以采用蜂鸣器或者LED灯等设备，当酒精浓度超过设定阈值时，触发相应的报警信号。
在设计中需要选择合适的报警设备，并编写相应的程序实现报警功能。
6.系统整合设计在设计完成各个模块后，需要对系统进行整合，使其能够协调工作。
首先，需要将传感器模块与单片机控制模块连接，以实现数据的传输。
然后，将单片机控制模块与显示模块和报警模块连接，以实现数据的显示和报警功能。
7.系统测试与优化系统设计完成后，需要进行测试和优化，以确保系统的稳定性和准确性。
首先，可以使用标准酒精溶液对系统进行测试，验证其测量准确性。
然后，可以进行实际应用测试，检验系统在不同环境条件下的适用性。
在测试过程中，可以根据实际需求对系统进行优化调整，以提高系统的性能和可靠性。
基于51单片机的酒精浓度检测仪设计应用场景
一、概述酒精浓度检测仪作为一种重要的安全监测设备，广泛应用于酒驾检测、工业生产中的安全监测等领域。
基于51单片机的酒精浓度检测仪是一种成本低、稳定性好、性能可靠的检测设备，具有较强的应用优势。
二、设计原理基于51单片机的酒精浓度检测仪主要通过酒精传感器将被检测气体中的酒精浓度转换成电信号，再通过AD转换将模拟信号转换成数字信号进行处理，并最终通过显示屏或蜂鸣器等输出方式将检测结果直观地呈现给用户。
整个检测原理简单高效，适用于各种实际应用场景。
三、设计要点1. 酒精传感器的选择酒精传感器是整个检测仪的核心部件，其灵敏度和稳定性直接影响着检测仪的性能。
在设计时需要根据实际应用场景充分考虑酒精传感器的工作原理、灵敏度和稳定性，选择性能优越的酒精传感器。
2. 多种输出方式的设计酒精浓度检测仪需要根据实际使用需求，可以设计多种输出方式，如数字显示、模拟显示、声音报警等，使得检测结果可以直观和及时地呈现给用户。
3. 数据处理与存储基于51单片机的酒精浓度检测仪需要具备一定的数据处理和存储能力，可以实现对检测数据的分析、存储和传输，以满足不同应用场景的需求。
四、应用场景1. 酒驾检测基于51单片机的酒精浓度检测仪在交通管理领域具有重要的应用意义，可以通过安装在车载设备中，实时监测驾驶员的酒精浓度，从而有效防止酒驾事件的发生。
2. 工业生产安全监测在工业生产中，酒精浓度检测仪可以用于监测生产车间或实验室中的气体浓度，一旦检测到酒精浓度超标，可以及时报警，防止火灾或爆炸事故的发生。
3. 家庭安全监测民用领域，基于51单片机的酒精浓度检测仪也可以用于家庭安全监测，如厨房燃气的泄漏检测、儿童房内空气的监测等，能够有效预防一些家庭安全隐患。
五、未来展望基于51单片机的酒精浓度检测仪在实际应用中显示出了良好的性能和应用前景，未来可以进一步通过与智能无线终端或其他智能设备的连接，实现更加便捷的数据传输和互动，满足人们对便捷、高效安全监测需求的日益增长。
基于单片机的酒精浓度检测仪设计基于51单片机酒精浓度检测仪的设计
基于单片机的酒精浓度检测仪设计I摘要近年来，随着我国经济发展，越来越多的私家车进入了人们的视野，而酒后驾车造成的交通事故也屡屡攀升。
本文研究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检测仪设计。
设计方案基于89C51单片机和MQ3酒精浓度传感器，系统先将传感器输出的信号通过A/D转换电路处理后，再经单片机进行数据处理，最后由LCD显示酒精浓度值，从而告知驾驶人在合理安全的情况下才能驾车行驶。
经过大量实验，基于单片的酒精浓度测试仪比传统的机械检测仪或酒精计灵敏，扩展简单，准确方便，可靠性好，检测精度高，控制功能强大，对超出阀值进行声光报警，直观准确。
所以基于单片机的酒精浓度监测仪的研究对社会公共安全的提高具有很大促进作用。
关键词：酒精浓度传感器，单片机，数模转换，硬件设计，报警IIABSTRACTIn recent years, along with our country economy development, more and more private cars have come into the vision. While drunk driving traffic accidents caused by the repeated.This paper used for public inspection and overrun with the functions of alcohol concentration intelligent tester. Design scheme based on 89C51 and MQ3 alcohol concentration sensor, the system will be the first sensor output signal through the A/D converter circuit after treatment, then the MCU data processing, and finally by LCD display alcohol leel. Thus told people in the safety of reasonable driving can drive.Refined over a large number of experiments, using the alcohol concentration test instrument than traditional mechanical detector or alcohol gauge, extended simple, accurate and convenient, good reliability, high precision, strong control function, to go beyond threshold alarm, intuitive and accurate.So based on SCM alcohol concentration monitor research for social public security increase of great value.Keywords: Alcohol, concentration sensor, microcontroller analog-to-digital conversion , hardware design, alarmIII目录1 引言--------------------------------------------------------------------- 51.1 酒精浓度检测仪的背景---------------------------------------------------- 51.2 酒精浓度检测仪现状及发展趋势-------------------------------------------- 51.3 本课题实现目标---------------------------------------------------------- 52 设计方案和元器件选择 ------------------------------------------------------- 62.1 设计方案 --------------------------------------------------------------- 62.2 单片机的选择 ----------------------------------------------------------- 62.3 传感器 ----------------------------------------------------------------- 82.4 数模转换器 ------------------------------------------------------------- 92.5 AT24C02存储器--------------------------------------------------------- 102.6 LCD显示模块----------------------------------------------------------- 103 系统硬件设计------------------------------------------------------------- 123.1 硬件设计原理 ---------------------------------------------------------- 123.2 硬件设计外围电路------------------------------------------------------- 133.2.1 晶振电路、复位电路设计--------------------------------------------- 133.2.2 报警电路设计------------------------------------------------------- 153.2.3 电源电路设计------------------------------------------------------- 153.2.4 信号调制电路设计--------------------------------------------------- 163.2.5 A/D转换电路设计--------------------------------------------------- 173.2.6 外围扩充存储器电路设计--------------------------------------------- 184 系统软件设计------------------------------------------------------------- 194.1 主程序流程图 ---------------------------------------------------------- 194.2 A/D转换模块程序流程图------------------------------------------------- 194.3 按键程序流程图--------------------------------------------------------- 204.4 液晶显示程序流程图----------------------------------------------------- 215 本设计总结与展望--------------------------------------------------------- 226 结束语------------------------------------------------------------------- 23 参考文献----------------------------------------------------- 错误!未定义书签。
基于AT89C51单片机酒精浓度检测仪综述
西安邮电大学毕业设计（论文）基于AT89C51单片机酒精浓度检测器学院（系）：专业班级：学生姓名：指导教师：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密囗，在年解密后适用本授权书2、不保密囗。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日西安邮电大学本科生毕业设计（论文）任务书学生姓名专业班级指导教师工作单位设计（论文）题目：基于AT89C51单片机酒精浓度检测器设计（论文）主要内容：本课题的主要功能是设计一个采用AT89C51单片机的酒精浓度探测仪，酒精传感器采用MQ-3型，传感器的作用是将酒精气体浓度信号转化为可以让ADC采集的电信号，同时让电信号驱动LED，LED亮度代表酒精浓度，ADC采集的数据传输给51单片机，并由51单片机控制，采用液晶显示器LCD1602显示酒精的浓度。
要求完成的主要任务：1、查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于3篇，并完成开题报告。
2、掌握51系列单片机原理及编程技术，熟悉ADC0809的工作原理及特性；LCD1602显示技术。
3、用altium designer绘制其原理图，由于资金有限，没有打印出PCB板，用面包板焊接实物。
4、完成不少于5000字的英文文献翻译。
5、完成不少于14000字的毕业论文。
必读参考资料：[1] 何立民．MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M]．北京：北京航天航空大学版社，2009．[2] 吴建平．传感原理及器应用第二版[M]．浙江科学技术出版社，2011．指导教师签名系主任签名院长签名（章）西安邮电大学本科学生毕业设计(论文)开题报告1、检测仪的目的及意义从英国工业革命以来，到二十一世纪信息技术的高速发展，传感技术越来越走进人类的生活，为人类的生活提供了各种方便。
基于51单片机的酒精浓度检测仪设计应用场景及相关技术
基于51单片机的酒精浓度检测仪设计应用场景及相关技术全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着社会的不断发展和人们生活水平的提高，人们对饮酒的需求也越来越大。
过量饮酒不仅会对身体造成伤害，还可能危害到自己和他人的安全。
酒精浓度检测仪成为了一种非常重要的仪器，能够有效地检测出饮酒者的血液中的酒精浓度，从而帮助人们避免醉驾等不良行为。
基于51单片机的酒精浓度检测仪是一种高效、准确、可靠的检测仪器，能够有效地帮助人们进行酒精浓度的监测。
其工作原理是通过传感器来检测饮酒者呼出气体中的酒精浓度，并将检测结果显示在LCD屏幕上。
它还可以通过蜂鸣器等方式来进行声音和光线的警告，提醒饮酒者及时停止饮酒或采取其他措施。
这种酒精浓度检测仪在很多场合都有着广泛的应用。
它可以在交通安全领域中得到广泛应用，可以用于检测驾驶者的酒精浓度，从而有效地防止酒后驾驶事故的发生。
它还可以在工地、企业、学校等场所中使用，帮助管理者监测员工、学生等人员的饮酒情况，保证工作和学习场所的安全。
在家庭中也可以用于家庭成员的饮酒监测，起到家庭管理和保护的作用。
基于51单片机的酒精浓度检测仪在设计中需要考虑到很多因素，例如传感器的选用、检测精度、显示屏的设置、报警方式等。
传感器的选用是非常关键的，因为传感器的灵敏度和准确度直接影响到检测仪的准确性。
显示屏的设置也要考虑到用户的使用习惯和便利性，最好能够采用大屏幕液晶显示器，方便用户查看检测结果。
报警方式也要考虑到不同场景下的需求，如在交通安全领域中可以采用声音和光线的双重报警方式。
基于51单片机的酒精浓度检测仪是一种非常实用的检测仪器，具有广泛的应用场景和市场需求。
它不仅可以有效地帮助人们监测酒精浓度，防止醉驾等不良行为的发生，还可以在工作和生活中带来更多的便利和安全保障。
随着科技的不断发展和单片机技术的进步，基于51单片机的酒精浓度检测仪将会在未来得到更广泛的应用和推广。
第二篇示例：酒精浓度检测仪是一种可以测量空气中酒精浓度的设备，通常用于酒驾检测和工业生产中的安全监测。
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基于AT89S51单片机酒精浓度探测仪的设计与实现学院（系）：电子工程系专业班级：计算机控制1002学生姓名：夏秋华指导教师：设计题目：基于AT89S51单片机酒精浓度探测仪的设计与实现设计主要内容：要求设计并实现一个基于AT89S51单片机的酒精浓度探测仪系统，其中酒精传感器采用MQ-3型，利用该传感器将酒精气体浓度信号转化为电信号，选择适当的放大器放大其电压信号，驱动发光二极管显示酒精浓度的高度，同时利用模数转换芯片将模拟信号进行转化，并由单片机控制，最后用数码管显示。
要求完成的主要任务：1、查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于2篇，完成开题报告。
2、掌握C51系列单片机原理及编程技术，熟悉ADC0809的工作原理及特性；熟悉数码管显示技术。
3、用protel绘制其原理图，完成整体电路的安装与调试，并对实验结果进行分析。
4、完成不少于5000字的英文文献翻译。
5、完成不少于12000字的毕业论文。
必读参考资料：[1]张培仁．基于汇编语言编程MCS-51单片机原理与应用[M]．北京：清华大学出版社，2003．[2] 吴桂秀．传感器应用制作入门[M]．浙江科学技术出版社，2004．指导教师签名系主任签名院长签名（章）武汉理工大学设计开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）从18世纪产业革命以来，到20世纪信息技术的快速发展，传感技术逐渐走向成熟，在现实生产生活中的应用也渐渐在普及。
传感器应用广泛，在各个领域都有着举足轻重的作用，所以传感器不断向高精度，高可靠性，微型化，微功耗无源化和智能化数字化发展，以便更好的服务于我们的生产和生活。
气体与人类的日常生活密切相关，检测气体是保护和改善我们居住环境的必要工作，要检测气体就少不了用到气体传感器。
本设计基于AT89S51单片机设计的酒精浓度探测仪，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。
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。
酒精浓度探测仪在生产中也有重要的应用，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要及时通风换气，做到安全生产。
当然，依照同样的原理也可设计检测其他气体的探测仪，与我们的生活息息相关的是检测有毒气体。
传感头是酒精浓度探测仪中感受酒精的重要部分。
目前，所设计的该类传感器多选用以二氧化锡为基本材料，添加不同物质制成的气敏传感器。
本设计所选用的MQ-3气敏传感器的敏感部分是由二氧化锡的N型半导体微晶烧结层构成，灵敏度高，响应速度快，可靠性好。
也有选择以其他氧化物为基本材料制成的传感器，如选二氧化钛作为气体传感材料。
虽然目前的二氧化钛薄膜有电阻值高，工作温度高，敏感性差的缺点，但是二氧化钛薄膜具有良好的电学性能，优异的光学性能，化学稳定性高，机械强度高，且可用于多种气体的检测。
单片机在整个传感器中起操作和相应数据处理并送显示的作用，是传感器的核心部分。
目前，气敏传感器已有较高的精度，可达万分之一以上。
随着新材料发展和新加工技术的提高，有了高可靠性和低功耗的气体传感器。
智能化数字化的气体传感器克服了目前气敏传感器人工测试带来的效率低，误差大和操作人员长时间工作等问题。
2、基本内容和技术方案敏感部分由二氧化锡的N型半导体微晶烧结层构成的MQ-3型气敏传感器，当其表面吸附有被测气体酒精分子时，表面导电电子比例就会发生变化，从而其表面电阻会随着被测气体的浓度的变化而变化。
由于这种变化是可逆的，所以能重复使用。
MQ-3型气敏传感器灵敏度高，响应速度快。
AT89S51单片机是一般控制应用的8位单片机。
芯片内部有时钟振荡器，只读存储器为4K字节，外部可扩充至64K字节，128字节的随机存储器，外部可扩充至64K字节。
32条双向输入输出线，每条均可以单独做I/O的控制。
5个中断向量源。
2个独立的16位定时器。
1个全双工串行通信端口。
选用的开发平台为MedWin单片机集成开发环境。
发光二极管显示选用集成驱动器LM3914。
内部有10个电压比较器，可驱动10个发光二极管。
相邻分压端之间的电压差是0.12V。
可选择点状显示也可选择条状显示。
ADC0809为8路8位的A/D转换器，具有转换起停控制端，转换时间为100μs，模拟输入电压值范围是0～+5V，+5V电压供电。
三位数码管显示具体数值。
根据以上内容选定技术方案。
气体传感器遇到酒精气体后，阻值发生变化，所要测的电压发生相应的变化。
变化的电压值送LM3914放大比较，驱动相应的发光二极管发光，显示酒精浓度的高低。
单片机不断采集经ADC0809模数转换后的变化的电压值，经数据处理交数码管显示。
3、进度安排第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需理论知识和设计所需的元器件。
确定方案，完成开题报告。
第4-6周：画出流程图，编写程序。
第7-10周：建立系统模型，画出电路图，并对软件进行仿真调试。
第11-13周：完成硬件电路的安装，并进行硬件电路的调试。
第14-15周：完成并提交论文，对论文进行修改定稿。
第16周：完成并修改毕业论文。
第17周：准备论文答辩。
4、指导教师意见指导教师签名：年月日武汉理工大学毕业设计（论文）目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 气敏传感器的研究现状 (1)1.3 设计酒精气体传感器的意义 (2)1.4 本文主要研究工作 (2)2 硬件电路设计与实现 (4)2.1 单片机开发流程 (4)2.2 硬件系统框图 (4)2.3 信号采集电路 (5)2.4 信号转换电路 (8)2.5 发光二极管显示报警电路 (14)2.6 数码管显示电路 (16)2.7 系统整体电路图 (18)3 软件编程 (20)3.1 开发环境 (20)3.2 程序流程 (20)3.3 程序代码编写 (22)4 电路调试与测试结果 (28)4.1 电路调试 (28)4.2 浓度与显示之间的关系 (29)5 结束语 (33)参考文献 (34)附录 (35)致谢....................................................................................................... 错误！未定义书签。
摘要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。
论文主要研究了（1）硬件方面，MQ-3气体传感器技术参数的检测和将它接入到酒精浓度检测模块中；将模拟电压信号放大驱动发光二极管点亮报警；将采集到的模拟电压信号通过单片机控制经A/D转换，得到数字电压信号；用于显示浓度的数码管显示模块。
（2）软件方面，主要研究了电压到浓度的线性转换和最终浓度值的数码管显示。
（3）对设计的传感器进行了标定。
设计的传感器对酒精气体反应灵敏，能在有效范围内测量它的浓度值。
并且在检测低浓度酒精时误差较小，最大误差为8.2%满足设计要求。
本文的特色在于标准的确定。
对于流动空气，样品的稳定性和水蒸气的影响，提出了解决方案和验证方法。
对不同的区间浓度和电压转换关系做线性化处理，简化了硬件电路的设计。
设计的传感器可以检测不同浓度的酒精气体，改进之后对解决酒后驾车事故和特殊场合酒精检测都可以使用。
关键词：气体传感器，模数转换，单片机AbstractDifferent 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.In the thesis Major researches are three points. (1) In the hardware, detecting the technology parameters MQ-3 gas sensor, and connecting it to a testing part of the alcohol gas concentration; Analog voltage signal amplification to drive light-emitting diode light to alarm; conversing the voltage signal through the A/D conversion at the control of the single-chip, obtaining the digital voltage signal; displaying the concentration in the digital tube display module.(2)In the Software, linear conversion between the concentration of the alcohol and the voltage and the digital display of the final concentration value.(3) The designed sensor is calibrated. The design of gas sensor is responsive to the alcohol, can measure concentration in the effective range of its concentration. And in the low concentration of alcohol in the test the error is small with the maximum error 8.2%, meeting requirements of the design.The characteristics of the thesis are to determine the standard. The solutions and verification methods are proposed about the flow of air samples, the sample stability and water vapor. The conversion between voltage and concentration in different range is treated as linear relationship. The design of sensor can detect different the alcohol gas with different concentration. It plays an important role to solve the drunk-driving accidents and alcohol testing for special occasions after improvement.Key Words: Gas sensor, A/D conversion,Single-chip Microcomputer1 绪论1.1 设计背景我国传感器市场的增长率超过15%，2003年销售额为186亿元人民币，2006年销售额为283亿元人民币，预计2007年为325亿元人民币，2008年为374亿元人民币。