基于51单片机的酒精测试仪设计
基于51单片机的酒精检测仪的工作流程
基于51单片机的酒精检测仪的工作流程基于51单片机的酒精检测仪的工作流程1. 引言酒精检测仪是一种用于检测人体酒精浓度的设备。
它们常常被应用于公共场所、交通管理和个人使用等领域。
基于51单片机的酒精检测仪具有体积小、功耗低、成本较低等特点，因此在市场上得到了广泛的应用。
本文将以深度和广度的视角，探讨基于51单片机的酒精检测仪的工作流程。
2. 硬件设计基于51单片机的酒精检测仪的硬件设计主要包括以下几个部分。
2.1 酒精传感器酒精传感器是酒精检测仪的核心部件。
它可以通过检测被测试者呼出的气体中的酒精浓度来判断其饮酒情况。
通常使用的酒精传感器有半导体型、气体传感器和红外线型等。
基于51单片机的酒精检测仪常常采用半导体型酒精传感器。
2.2 信号转换酒精传感器输出的信号需要经过模拟信号转换成数字信号，以便51单片机进行处理。
这一过程常常需要使用AD（模拟信号转数字信号）转换芯片来实现。
2.3 电源管理基于51单片机的酒精检测仪需要稳定的电源供应。
设计中必须考虑到如何将电源转换为所需要的工作电压并提供足够的工作电流。
3. 程序编写基于51单片机的酒精检测仪的程序设计也是整个系统的重要组成部分。
3.1 初始化在程序的开始阶段，需要初始化51单片机的各种外设，包括酒精传感器、AD转换芯片、LCD显示屏等。
还需进行一系列的配置，例如设置输入输出口、设置波特率等。
3.2 采样和转换在检测酒精浓度之前，需要对酒精传感器进行采样和转换。
采样是指获取传感器的输出信号，而转换则是将模拟信号转换成数字信号。
这需要使用到51单片机的AD转换功能。
3.3 数据处理获取到数字信号后，需要对其进行处理和计算，才能得到酒精浓度的准确值。
常见的处理算法有加权平均法和卡尔曼滤波法等。
3.4 显示和告警检测结果需要通过LCD显示屏进行展示，并根据阈值设定，判断是否触发警报。
当酒精浓度超过设定的阈值时，酒精检测仪会发出声音或闪烁警示灯提示用户。
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51单片机的酒精浓度测试系统
目录第1章绪论11.1 课题选题依据和制作意义11.2 国内外研究成果的概述11.3 研究此课题的途径21.4 此设计的构成和内容2第2章系统的工作原理与结构32.1 工作原理32.2 结构框图42.3 酒精浓度检测仪的整体结构组成4第3章检测仪的硬件设计43.1 单片机的选择43.2 酒精浓度检测的设计63.2.1 MQ-3气敏传感器的结构和外形73.2.2 MQ-3灵敏度特性曲线83.2.3 MQ-3的标准工作条件和环境条件8 3.2.4酒精浓度信号的采集93.3 模数转换电路的设计103.3.1 ADC0809的特点103.3.2 模数转换电路103.4 按键设定阈值及阈值存储电路的设计11 3.5 液晶接口电路的设计113.6 声光报警电路的设计123.7 单片机与PC机串口通讯133.8 晶振电路的设计133.9 复位电路的设计143.10 附加功能电路的设计14第4章检测仪的整体原理图和实物图15第5章检测仪的软件实现165.1 A/D转换的软件实现165.2 阈值设定及显示的软件控制175.3 整体软件控制流程18第6章检测仪的软件功能调试206.1 按键修改酒精阈值程序206.2 模数转换测试206.3 液晶显示程序设计216.4 声光报警测试246.5 整体功能调试程序24第7章结论25参考文献26致谢27附录28附录A：全局变量头文件和延时模块28附录B：AD转化模块30附录C：24c08存储模块31附录D：LCD显示模块35附录E：主函数41第1章绪论1.1 选题的依据和课题的意义早在人类文明曙光初露之时，各大文明古国的酒文化就已萌芽。
数千年来，酒作为影响最广的一种饮品，与众多历史事件纠缠，也在各国各时期的文艺作品中经常出现。
过度饮酒已经造成了躯体或者精神的损害，并会带来不良的社会后果，如果饮酒时间和量达到一定的程度，饮酒者会无法控制自己的行为。
适当饮酒，可以使人心情愉悦、保持活力。
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单片机的酒精浓度测试仪课设报告
基于51单片机的酒精浓度测试仪课设报告一、项目简介基于51单片机的酒精浓度测试仪是一款实用的检测设备，主要用于检测环境中的酒精浓度。
该测试仪利用气敏传感器来检测空气中的酒精浓度，并通过51单片机进行数据处理和控制。
本报告将详细介绍该测试仪的设计、实现和测试过程。
二、系统设计硬件设计（1）单片机：采用51单片机作为主控制器，负责数据采集、处理和控制。
（2）传感器：选用MQ-3气敏传感器，用于检测空气中的酒精浓度。
该传感器具有灵敏度高、响应速度快、稳定性好的特点。
（3）显示屏：采用LCD显示屏，用于显示酒精浓度、单位等信息。
（4）按键：设置一个按键，用于触发传感器进行酒精浓度检测。
（5）电源：采用USB供电方式，为整个系统提供稳定的电源。
软件设计（1）程序流程：首先进行系统初始化，包括单片机、传感器、显示屏等。
然后进入主循环，等待按键触发，当按键按下时，启动传感器进行酒精浓度检测，并将检测结果显示在显示屏上。
（2）数据处理：对传感器采集的数据进行滤波处理，以减小误差，提高检测精度。
（3）控制算法：根据传感器采集的数据，通过算法计算出酒精浓度值，并进行单位转换。
三、实现过程硬件搭建根据设计要求，将单片机、传感器、显示屏等元件连接起来，构成完整的硬件系统。
软件编程使用Keil软件进行编程，编写程序代码，实现系统功能。
调试与优化对系统进行调试和优化，确保系统工作正常，检测精度符合要求。
四、测试与分析测试环境与设备在实验室环境中进行测试，使用标准酒精溶液作为测试样本。
测试过程将标准酒精溶液分别置于不同浓度水平下，使用本系统进行检测，记录检测结果。
测试结果与分析通过对比标准酒精溶液的实际浓度与本系统的检测结果，分析本系统的检测精度和误差范围。
结果表明，本系统具有较高的检测精度和稳定性，能够满足实际应用需求。
五、结论与展望本报告介绍了基于51单片机的酒精浓度测试仪的设计、实现和测试过程。
通过软硬件结合的方式，实现了对空气中的酒精浓度的快速、准确检测。
关于51单片机酒精浓测试
二、方案的设计
• • 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。 （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LCD显示来实现人机交互操作，界面友好。 （4）软件设计简单易懂。 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，还需接入液晶显示，键盘设师悉心指导和帮助下，完成了 酒精测试仪的设计和论文的撰写。本论文从 选题，实验，到论文的写作，整个过程得到 罗坚老师的精心指导和细心帮助，在此表示 衷心的感谢。大学三年学习生涯即将告以段 落，在此要感谢三年以来一直对教学和指导 工作认真负责，孜孜不倦的所有老师们，同 时还要感谢跟我一同学习的同学，他们给了 我帮助、支持和动力，让我度过了一个美好 的大学生活。
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声光报警电路
被测 环境
气敏 传感器
A/D转换电路 单片机 液晶显示
键盘
图1：酒精浓度测试仪设计图
三、系统硬件设计
数据存储器 RAM CPU （运算器） （控制器） 特殊功能寄存 器 （SFR） X T A L 2 串定 时 器 / 计数器 行 口 中 断 系 统 8 E O P0 C 8 P2 程序存储器 ROM/EPROM
X T A L 1
P1
P3
8 8 ALE EA IN7 …. I PSEN 0
(完整word版)基于51单片机的酒精检测仪课程设计
1甲醇测试仪总体方案设计1.1甲醇浓度检测仪设计要求分析设计的甲醇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。
1.2甲醇浓度检测仪设计方案设计时，考虑甲醇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1.1基本工作原理图2硬件设计2.1传感器的选择本系统采用气敏传感器直接测量的是空气中的甲醇浓度。
传感器只能采对甲醇气体敏感，对其他气体不敏感，故选用MQ3型气敏传感器,这是考虑到周围空气中的气体成分可能影响传感器测量的准确性。
MQ3型气敏传感器由微型Al2O3，陶瓷管和测量电极、SnO2敏感层和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。
MQ3型气敏传感器有很高的灵敏度、良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。
传感器的标准回路有加热回路和信号输出回路两部分组成，它可以准确反映传感器表面电阻值的变化。
传感器的表面电阻RS的变化，是通过与其串联的负载电阻RL上的有效电压信号VRL输出面获得的。
负载电阻RL可调为0．5-200K。
加热电压Uh为5v。
上述这些参数使得传感器输出电压为0-5V。
MQ3型气敏传感器的结构和外形、标准回路、传感器阻值变化率与酒精浓度、外界温度的关系图如图3-3所示。
一般在测量前需将传感器预热5分钟，这个样子是为了使测量的精度达到最高，误差最小，需要找到合适的温度。
基于51单片机的酒精测试仪
基于51单片机的酒精测试仪作者：汤立虎顾毅刘鹏来源：《山东工业技术》2017年第07期摘要：随着经济的快速发展，私家车数量增长迅速，但酒后驾驶导致的交通事故比例在不断增加，给人民的生命财产造成巨大的损失。
为了预防和减少交通事故的发生，设计了一种基于单片机的酒精浓度检测系统，本设计采用MQ-3气敏传感器采集气体相关数据，经过酒精浓度传感器模块进行调制和数据转化处理，最后将数据传送给单片机进行A/D转换和执行相应的功能。
具有液晶实时显示气体中酒精浓度，通过按键进行阈值设定，超过设定的阈值会发光报警等功能。
关键词：单片机；酒精浓度检测系统；气敏传感器DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.0061 引言现代社会的经济正处于高速发展之中，越来越多的人拥有私家车，并且在近几年，故据事故的比重很大。
在如今中国，由酒后驾车所引发的交通事故每年可达上万起，其危害之严重可见一斑，已成为交通事故的第一大“杀手”。
为了实现对于人权的尊重，对于生命的关爱，使更多人的生命权，健康权以及幸福美满的家庭能够得到更好的保护，需要设计一种智能的酒精检测系统可以检测驾驶员的体内的酒精含量。
本论文研究的是一种以气敏传感器和单片机为主，检测酒精的浓度，并且具有显示和报警功能的基于单片机的酒精检测系统。
2 基于单片机的酒精测试仪的总体设计方案此次设计是采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片，设计一款酒精浓度测试仪，用C 语言编写主控芯片的控制程序，再结合所构建的特定的外围电路，使酒精测试仪可键盘输入数据，控制其在LCD显示器上所显示的酒精的阈值，以便于应对在不同情况下，该酒精检测仪进行实际的应用。
通过酒精浓度的检测，LCD显示器上会显示出准确的酒精的数值，而经过程序的运行与判断，对不符合的酒精值进行警告，从而引起响应电路的报警，表明驾驶员已经达到酒驾的标准。
在本设计中，由于人饮酒之后，酒精被人体利用消化系统吸收，大约有90%的酒精通过肺部被转化为气体，通过呼吸系统排出，因此直接测量呼出气体中的酒精含量，所以利用气敏传感器来测量呼出的气体，就可以检测出人体大概的酒精含量了。
基于单片机的酒精浓度测试仪设计毕业论文 (1)
目录摘要 (II)Abstract (III)第一章绪论 (1)1.1酒精浓度检测仪的背景 (1)1.2酒精浓度检测仪的现状及发展趋势 (1)1.3本课题实现的的目标 (1)第二章系统方案设计 (2)2.1系统的工作原理及其原理图 (2)2.2 单片机控制模块 (3)第三章硬件设计 (7)3.1数据采集设计 (7)3.2 A/D转换电路 (8)3.3按键电路 (9)3.4 LED显示电路 (9)3.5报警电路 (11)3.6电源电路设计 (11)第四章软件设计 (12)4.1主程序模块 (12)4.2数据采集模块 (12)4.1按键模块 (12)4.2报警模块 (12)4.1液晶显示输出模块 (12)第五章软件设计 (12)5.1.调试工具 (12)5.2调试过程 (12)第六章结论 (15)参考文献 (16)附录一 (16)附录二 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
致谢. . (27)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。
基于51单片机酒精浓度检测仪的设计毕业论文设计
基于51单片机酒精浓度检测仪的设计毕业论文设计酒精浓度检测仪是一种常用的安全检测设备，主要用于检测酒驾等违法行为。
本文将设计一款基于51单片机的酒精浓度检测仪，并详细介绍其设计思路和实现方法。
首先，我们需要明确酒精浓度检测的原理。
酒精浓度检测常采用的原理是气体传感器测量酒精气体的浓度，然后将测量结果转化为电信号，通过微处理器进行处理和显示。
首先，我们选择合适的气体传感器来检测酒精浓度。
目前市场上常用的气体传感器有MQ-3型、MQ-4型等。
我们可以从中选择一个适合的传感器进行使用。
传感器的输出信号一般为模拟信号，所以我们需要通过ADC模块将模拟信号转化为数字信号供单片机处理。
接下来，我们需要设计硬件电路。
酒精浓度检测仪需包括传感器模块、单片机模块和显示模块。
传感器模块将酒精气体浓度转化为电信号，单片机模块负责处理传感器信号并进行计算，显示模块用于显示测量结果。
在传感器模块中，我们需要将传感器与电路连接，供电并连接到单片机部分的ADC模块。
在单片机模块中，我们需要将单片机与ADC模块连接，接收传感器模块传来的信号，并进行处理和计算。
根据不同的酒精浓度范围，我们可以设置不同的报警阈值，超过阈值时触发报警功能。
在显示模块中，可以采用数码管、液晶屏等方式进行显示。
我们把单片机处理后的结果转化为适合显示的形式，如显示测量结果和报警状态等，以便用户直观了解。
在软件设计方面，我们需要编写酒精浓度检测仪的控制程序。
首先，我们需要配置单片机的IO口和ADC模块。
然后，我们需要对传感器模块的输出信号进行采样和处理，将模拟信号转化为数字信号。
接着，我们需要编写算法对数字信号进行处理和计算，得到酒精浓度的数值。
最后，我们需要根据酒精浓度的数值判断是否触发报警功能，并将处理后的结果显示在显示模块上。
在实际运行中，我们需要进行实验验证，根据测量结果对传感器的响应曲线进行校正，提高检测精确度。
同时，还需要注意对仪器进行定期维护和校准，保证检测仪的正常运行。
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基于51单片机的酒精浓度检测仪设计的应用场景及相关技术如下：应用场景：1.酒驾检测：这是酒精浓度检测仪最常见的应用场景。
检测仪可以安装在车载设备中，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，酒精浓度检测仪也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：此外，酒精浓度检测仪还可以用于家庭环境的安全监测，特别是对于有小孩或宠物的家庭，可以及时发现并预防潜在的酒精泄漏等安全隐患。
相关技术：1.传感器技术：酒精浓度检测仪的核心部件是酒精传感器，如MQ-3酒精气体传感器。
这种传感器对酒精的敏感度很高，能够抵抗汽油、烟雾、水蒸气等的干扰。
当被测环境中含有酒精气体时，传感器的导电性会随着被测环境中的酒精气体的浓度而发生变化。
2.单片机技术：基于51单片机的酒精浓度检测仪，通过单片机接收传感器的信号，并进行处理、计算和显示。
例如，单片机可以根据传感器的输出电压，判断酒精的浓度，并通过LCD1602等显示模块实时显示酒精浓度。
3.报警技术：当酒精浓度超过预设的安全值时，检测仪会发出声光报警，提醒用户及时处理。
这通常是通过报警模块实现的，如蜂鸣器和LED灯等。
4.电源技术：为了保证检测仪的稳定工作，还需要设计合适的电源电路，为传感器、单片机和其他模块提供稳定的电源。
以上是基于51单片机的酒精浓度检测仪设计的应用场景及相关技术的简要介绍。
在实际应用中，还需要考虑硬件电路设计、单片机软件设计等多个方面的因素，以实现检测仪的精确、稳定和可靠。
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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第一章研究内容TGS822对酒精浓度的变化，其阻值产生相应的变化，然后通过取样电阻分压的变化表现出来；人体血液酒精浓度的不同，其呼出的气体中酒精浓度也不同。
通过TGS822对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到ADC0809，进行A/D转换后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，再通过液晶板显示出来。
DS18B20其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器，单片机对其控制读出温度数据，然后经过计算处理，将当前环境温度由液晶板输出。
第2章总体设计2.1本课题的设计任务及要求2.1.1 设计任务设计并制作酒精测试仪，其组成如图2.1所示。
TGS822对酒精浓度的变化，其阻值产生相应的变化，然后通过取样电阻分压的变化表现出来；人体血液酒精浓度的不同，其呼出的气体中酒精浓度也不同。
通过TGS822对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到ADC0809，进行A/D转换后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，再通过液晶板显示出来。
DS18B20其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器，单片机对其控制读出温度数据，然后经过计算处理，将当前环境温度由液晶板输出。
图2.1系统设计方框图2.1.2 设计要求（1）传感器TGS822的电压模拟输出范围为0-5V；（2）模数转换芯片ADC0809采样电压范围为0-5V，分辨率为8位，采样精度为5/256V，达到256个量化级的数字电压，其工作频率为1MHz;（3）单片机AT89C52工作频率为6 MHz；数字输出控制输出模拟输出（4）LCD显示器用50K 的可调电阻调节使其清晰显示，消除“鬼影”。
2.2 系统整机原理图分析如图2.2系统整机原理图，本系统工作原理如下：单片机的晶振为6MHz，可以直接通过ALE口输出1 MHz为ADC0809作为工作时钟而不需要进行分频，然后通过单片机的P2.0、P3.7分别控制ADC0809的ALE和START端口进行模数转换；通过P2.2、P2.3、P2.5分别控制ADDB、ADDC、ADDA端口进行选择模拟数据输入口；通过P0口进行ADC0809数据输出。
TGS822的采样电压由ADC0809的IN0口输入，通过转换后由其D0-D7输出到单片机的P0口，然后通过传感器的特性公式计算由P1口将数据通过LCD的DB0-DB7输出。
第3章系统硬件设计3.1系统硬件设计原理图分析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。
其系统硬件设计原理图如图3.2所示，其整机工作原理如下，本系统由单片机AT89C2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。
图3.1系统硬件设计原理图3.2单片机模块单片机的选择AT89S52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。
MCS单片机都采用40引脚的双列直插封装方式。
下图为引脚排列图，40条引脚说明如下：1．主电源引脚Vss和Vcc（1）Vss接地（2）Vcc正常操作时为+5伏电源2．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。
3．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）。
4、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。
3.3 模数转换器模块ADC0809性能的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。
根据A/D 转换器的工作原理可将A/D 转换器分成两大类：一类是直接型A/D转换器；另一类是间接型A/D 转换器。
在直接型A/D 转换器中，输入的模拟电压被直接转换成数字代码，不经任何中间变量。
在间接型A/D 转换器中，首先把输入的模拟电压转换成某种中间变量（时间、频率、脉冲宽度等等），然后再把这个中间变量转换为数字代码输出。
1．主要特性（1）8路8位A/D转换器，即分辨率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。
2．内部结构ADC0809由4部分逻辑结构构成，如图3.3所示。
ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D/A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等其它一些电路组成。
因此，ADC0809可处理8路模拟量输入，且有三态输出能力，既可与各种微处理器相连，也可单独工作。
输入输出与TTL兼容。
3．外部特性（引脚功能）ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图3.3所示。
下面说明各引脚功能。
IN0~IN7：8路模拟量输入端。
2-1~2-8：8位数字量输出端。
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转换启动信号，输入，高电平有效。
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（-）：基准电压。
Vcc：电源，单~＋5V。
GND：地。
4. ADC0809的工作原理ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。
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。
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，转换结果的数字量输出到数据总线上。
图3.3 ADC0809系统内部结构框图和外部引脚图3.4酒精传感器模块3.4.1传感器性能分析TGS822气体传感器的敏感材料是金属氧化物,最具代表性的是SnO2。
金属氧化物晶体如SnO2在空气中被加热到一定高的温度时，氧被吸附在的带一个负电荷的晶体表面。
然后，晶体表面的供与电子被转移到吸附的氧上，结果在一个空间电荷层留下正电荷。
这样，表面势能形成一个势垒，从而阻碍电子流动。
在传感器的内部，电流流过SnO2微晶的结合部位（晶粒边界）。
在晶粒边界，吸附的氧形成一个势垒阻止载流子自由移动，传感器的电阻即缘于这种势垒。
还原性气体出现时，带有负电荷的氧的表面浓度降低，导致晶粒边界的势垒降低。
降低了的势垒使传感器的阻值减小了。
传感器阻值和还原性气体浓度之间的关系可由下面的一定范围气体浓度方程表示：Rs=A[C]-α这里：Rs=传感器电阻A=常数[C]=气体浓度α=Rs曲线的斜率费加罗气体传感器的气敏素子，使用在清洁空气中电导率低的SnO2。
当存在检知对象气体时，传感器的电导率随空气中气体浓度增加而增大。
使用简单的电路即可将电导率的变化，转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
TGS822 传感器对酒精、有机溶剂灵敏度高，在酒精检测器等方面得到广泛使用。
相同特性的TGS823，采用了陶瓷底座，可以在200℃的高温气氛中使用。
表3.3.1 TGS822性能参数一览表下图3.3.1中纵坐标也以传感器电阻比（Rs/Ro）表示，这里的Rs，Ro 定义如下：Rs=含300ppm 乙醇、各种温/湿度下的电阻值Ro=含300ppm 乙醇、20℃65%R.H.下的电阻值图3.3.1不同浓度气体对应的阻值3.3.2呼出酒精气体浓度与血液酒精浓度关系表3.3.2 血液与呼气酒精含量换算一览表车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于80mg/100ml的驾驶行为。