基于单片机的酒精测试仪设计
基于单片机的酒精浓度测试仪设计
基于单片机的酒精浓度测试仪设计摘要中国经济的飞速发展使得私家车的占有量越来越高。
人们生活水平的提高,车辆的大幅度增多,也使得道路安全问题越来越严重。
有些事故是让人回天乏术的,而有些事故是完全可以避免的。
比如酒后驾车,这种行为是对自己以及他人生命的严重不负责。
为了遏制这种行为,对驾驶员进行酒精浓度测试不失为一种有效的方法。
酒精浓度测试仪不仅要能准确测出酒精的浓度,而且要让测试人员读出该浓度。
当然也要有报警装置,提醒人们浓度超标。
本设计目的在于实现对不同的酒精浓度的检测和显示,通过适当改进可以用于对驾驶员进行是否酒后驾车的检测。
本文主要采用STC89C52单片机与MQ-3型气体传感器,而且能够对显示出所测量的数据,加之二极管的使用就可以简单地显示出所测的酒精浓度。
当其浓度超过允许值时,检测仪将发出蜂鸣声。
关键词:酒精浓度检测;STC89C52单片机;MQ-3气体传感器;A/D转换,Alcohol tester based on MCUAbstractThe rapid development of China's economy makes the share of private cars increase. What’s more, the improvement of people's living standards and a substantial increase in the vehicle makes the road safety problem get worse. Some accidents are beyond resurrection, while others are completely can be avoided . Such as drunk driving. such behavior is serious not responsible to their and the others’lives . In order to curb this behavior, the driver alcohol test is an effective method. Alcohol tester is not only able to accurately measure the concentration of alcohol, but also can let testers reads the concentration. Of course, we have an alarm system to alert people to the concentration exceeded. The design aims to achieve different alcohol concentration detection and display. And it can be used for the driver is drunk driving tests through appropriate improvements. This paper uses STC89C52 MCU and MQ-3 Gas Sensor as the main devices. With the use of the diode, the alcohol tester can display the measured data and simply show the alcohol concentration measured. When the concentration exceeds the allowable value, the detector will beep.Keywords STC89C52 microcontroller; MQ-3 gas sensor; A/D conversion目录第1章绪论 (1)1.1酒精测试仪现状和发展趋势 (1)1.2酒精浓度检测仪设计的意义 (1)1.3 研究内容 (2)1.4系统总体思路 (2)第2章系统总体方案设计 (3)2.1总体设计 (3)2.2控制模块方案论证 (3)2.3显示模块方案论证 (4)第3章硬件电路设计 (5)3.1单片机电路设计 (5)3.1.1 单片机介绍 (5)3.1.2 STC89C52的功能特性 (6)3.1.3 STC89C52的原理说明 (6)3.2MQ3气体传感器 (7)3.2.1 MQ-3主要技术指标 (8)3.2.2 MQ-3结构、外形、测试电路 (8)3.2.3 MQ-3传感器调理电路 (10)3.3电源电路 (11)3.4ADC0809 (11)3.5LCD液晶显示模块 (12)3.5.1 LCD1602显示模块技术参数 (12)3.5.2 LCD602显示模块功能 (13)3.6发光二极管显示报警电路 (15)3.7阈值存储电路 (15)3.8系统硬件设计原理图分析 (16)第4章软件系统的设计与实现 (18)4.1主程序设计 (18)4.2分部分软件设计 (19)4.2.1 ADC程序流程图 (19)4.2.2 LCD程序流程图 (20)第5章系统的调试及实验结果 (21)5.1 调试步骤 (21)5.1.1 按键修改酒精阈值程序 (21)5.1.2 模数转换测试 (21)5.1.3 液晶显示程序设计 (22)5.1.4 声光报警测试 (25)5.1.5 整体功能调试程序 (25)5.2实验结果 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录A 译文 (30)STC89C51RC/ RD+系列MCU (30)附录B 外文原文 (38)STC89C51RC/RD+ SERIES MCU (38)附录C (50)附录a:全局变量头文件和延时模块 (50)附录b:AD转化模块 (52)附录c:24c08存储模块 (52)附录d:LCD显示模块 (57)附录e:主函数 (63)第1章绪论1.1 酒精测试仪现状和发展趋势汽车的发明,使世界的文明跨出了一大步。
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
1.系统概述。
本系统是一种基于单片机的酒精浓度测试系统,主要用于对个人酒后驾车行为的监测和控制。
系统的核心部分为微处理器,通过对空气中酒精含量进行检测、测量,并通过液晶显示屏显示出来,同时配备声音报警功能,可对不符合要求的用户进行提示并进行报警。
2.系统结构。
本系统主要由以下部分组成:
①传感器模块:负责检测空气中酒精含量。
②微处理器:负责对传感器检测到的酒精含量进行处理和计算,并控制其他模块的工作。
③显示模块:通过液晶显示屏将检测结果显示出来。
④报警模块:通过声音报警来提示用户。
3.系统工作原理。
传感器模块通过检测空气中酒精含量,将检测结果传递给微处理器,微处理器对接收到的酒精含量进行处理和计算,并将计算结果通过显示模块显示出来。
在酒精含量达到一定值时,报警模块会发出声音报警进行提示。
4.系统应用。
本系统可以广泛应用于各种需要检测个人酒后驾车行为的场合,如酒吧、夜总会、娱乐场所、企事业单位等。
5.系统优点。
基于单片机的设计,成本较低。
精确度高,检测结果准确可靠。
操作简单,易于使用。
具有声音报警功能,能够及时提示用户。
易于维护和维修。
基于单片机的酒精浓度检测仪设计
基于单片机的酒精浓度检测仪设计1.引言随着交通工具的普及和人们生活水平的提高,酒后驾驶已经成为一个严重的社会问题。
为了防止酒后驾驶的发生,设计一个基于单片机的酒精浓度检测仪,可以帮助交通警察或者司机自我检测酒精浓度。
本设计旨在使用成本较低的硬件和简单的电路实现该功能。
2.设计原理该酒精浓度检测仪基于气体传感器MQ-3,使用单片机作为控制核心进行数据处理和显示。
MQ-3传感器可以探测酒精气体的浓度,并将其转化为电信号输出。
然后通过ADC(模拟到数字转换器)将模拟信号转换为数字信号,单片机通过读取这些数字信号来获取酒精浓度。
最后,使用LCD显示模块将检测结果实时显示出来。
3.硬件设计3.1传感器电路MQ-3传感器需要一个恒定电流来供电,一般为50mA。
为了实现这个功能,可以使用一个电流源电路,如电压稳压器和电阻。
另外,为了保护传感器,也需要一个滤波电路,可以使用电阻和电容构成。
传感器的输出电压可以连接到单片机的模拟输入引脚。
3.2单片机电路单片机电路包括电源电路、电压稳定器、晶振电路和连接传感器的引脚。
电压稳定器可以将输入电压稳定为5V或者3.3V,供给单片机和传感器。
晶振电路用于产生单片机的时钟信号。
3.3显示电路LCD显示模块一般需要一个电流源电路和一个控制电路。
电流源电路可使用电压稳压器和电阻,控制电路由单片机的输出引脚通过电平转换电路连接。
4.软件设计软件设计包括单片机程序的编写。
酒精浓度检测需要一定的算法来计算和显示浓度值。
可以根据传感器的特性和实验数据制定一个换算公式。
例如,测量得到的模拟值可以使用以下公式转换为具体的酒精浓度值:C = (ADC_value / 255.0) * 100.0其中ADC_value是单片机读取的模拟信号值,255.0是ADC的最大值,100.0是转换为浓度的最大值。
另外,可以设计一个简单的界面来显示检测结果。
可以使用LCD显示模块显示检测结果和相应的单位。
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。
基于单片机的酒精测试仪设计
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。
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。
基于单片机的酒精测试仪设计
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。
图系统硬件设计原理图
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。
基于单片机的酒精浓度探测仪设计
3软件设计
软件 设计根据系 统功能进行模块 化编程 。 控制仪主程序流程 图如图 2所示。 系 统软件 设置 需 实现酒 精含 量检测 、酒
复 位 电 路 等 。主 控
电路 如 图 2所 示 。
2 . 2酒精检测 电路 酒 精 检 测 电路
精含量是否超标 、酒精含量显示 、声光报警等 功能 。初始化系统后 ,立 即加热酒精传感器 , 随 即进入测量状态, 采集 酒精含量 的电压信号 ,
显 示 电路
【 2 】 周鸿武 . 基 于 单 片机 的 酒精 浓度检 测仪
… .制造 业 自动 化 , 2 0 1 2 , 3 4 ( 2 ) : 1 4 8 - 1 4 9 . [ 3 】郑 义 ,陈 俊 .用 A T 8 9 C 5 2和 T L V 1 5 4 3实 现 数 据 采 集 系统 【 J 】 . 电子 世 界 , 2 0 0 4 ( 1 2 ) : 2 4 —
参考文献
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ห้องสมุดไป่ตู้
术 学报 , 2 0 0 9 , 2 2 ( 1 O ) : 1 3 7 8 — 1 3 8 1 .
人员的检 测。
2 . 3 指 示 灯 和 液 晶
为 1 0~ 1 0 0 0 p p m, 可 以用 于酒 后 驾 驶
4 结 束 语
车 载酒 精探测 仪 的推广 可 以减 少酒 后驾 车的交通事故 。本文 阐介绍探测仪 的电路设计 和软件工作流程 ,对整个设计功能进行阐述 。 车载酒精探测仪不仅携带方面 ,能直接安装在 汽车上 ,而且 能自动测量 ,智能化程度高 、功 耗低 ,符合绿色环保 ,具有很好的推广价值 。
基于单片机的酒精浓度测试仪设计报告
基于单片机的酒精浓度测试仪设计报告一、设计意义自《刑法修正案(八)》和修改后的《道路交通安全法》正式实施,“醉酒驾驶”正式入刑。
不仅交警部门,而且很多车主都期盼能够有便携仪器方便地测量气体酒精浓度,为安全驾驶提供保障,有效减少重大交通事故的发生。
本研究设计的酒精浓度测试仪是一款实用性强、安全可靠的气体乙醇浓度检测工具,采用高精度MQ-3乙醇气体传感器对空气中的乙醇浓度进行检测,利用宏晶公司高性能低成本单片机STC12C5A16AD对检测信号进行A/D转换和处理,最后通过液晶屏显示输出。
本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能,可以根据法律法规或用户需要设定修改醉酒阈值,并进行保存。
二、硬件设计1、设计框图本研究设计的酒精浓度测试仪框图如图1所示。
MQ-3乙醇气体传感器输出信号经信号调理电路处理,输出随乙醇浓度变化的电压信号,该电压信号送入单片机系统,经AD转换,与设定的醉酒阈值进行比较,并显示或报警。
图1 酒精浓度测试仪方框图2、乙醇信号检测及调理电路MQ-3乙醇气体传感器可以应用用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测,也用于其他场所乙醇蒸汽的检测。
其技术特点为:●对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性●快速的响应恢复特性●长期的寿命和可靠的稳定性●简单的驱动回路MQ-3乙醇气体传感器灵敏度曲线如图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。
MQ-3乙醇气体传感器管脚与测试电路如图3所示。
(a) 管脚图 (b) 测试电路图3 MQ-3乙醇气体传感器管脚及测试电路MQ-3乙醇气体传感器及其调理电路原理如图4所示。
其外形如图5所示。
经过调理,检测信号由电阻值转变成电压值,便于后续电路进行A/D转换和处理。
图4 传感器及调理模块原理图图5 MQ-3传感器模块外形图该传感器模块具有如下特点,方便与单片机系统接口组成检测仪器。
●具有信号输出指示。
●双路信号输出(模拟量输出及TTL电平输出)●TTL输出有效信号为低电平。
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。
基于单片机的酒精测试仪毕业设计
基于单片机的酒精测试仪摘要单片机和气体传感器为核心,设计酒精浓度检测仪,实现不同环境下酒精浓度的检测。
本文介绍酒精浓度检测仪整体结构,设计了系统硬件电路,阐述了各模块功能并着重研究了气体传感器的选择。
关键词:单片机;A/D 转换;酒精传感器目录摘要 (2)Abstract (2)1 引言 (4)1.1 课题的背景和意义 (4)1.2 本论文主要工作 (4)2 总体设计方案 (4)2.1 酒精浓度检测仪整体结构设计 (4)2.2 硬件设计及功能概述 (5)2.3 硬件电路设计 (6)2.4 各功能模块的设计 (6)3 总结与展望 (10)参考文献...................................................................................... 错误!未定义书签。
01、引言1.1课题的背景和意义年来,随着我国经济的高速发展,民的生活水平迅速提高,越来越多的人有了自己的私家车,酒后驾车造成的交通事故也频频发生。
酒后驾车引起的交通事故是由于司机的过量饮酒造成人体内酒精浓度过高,麻痹神经,成大脑反应迟缓,肢体不受控制等症状。
少量饮酒并不会有上述症状,即人体内酒精浓度比较低时,而人体内酒精超过某一个值时就会引起危,需要设计一智能仪器能够监测驾驶员体内酒精含量。
目前全世界绝大多数国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测确定被测量者体内酒精含量的多少,以确保驾驶员的生命财产安全。
12此外,空气酒精浓度监测仪还能监测某一特定环境的酒精浓度如酒精生产车间可避免发生起火、爆炸及工业场地酒精中毒等恶性事故,确保环境安全。
1.2本论文主要工作789本课题研究的是一种以气敏传感器和单片机为主,监测空气酒精浓度,并具有声光报警功能及LCD显示功能的空气酒精浓度监测仪。
其可监测出空气环境中酒精浓度值,并根据不同的环境设定不同的阈值,对超过的阈值进行声光报警.来提示危害。
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测试仪毕业设计
基于单片机的酒精浓度测试仪毕业设计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STC12C5A16AD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。
关键词:MQ-3气体传感器,A/D转换,STC12C5A16AD单片机目录第一章绪论 ................................................................................................................................- 3 - 第二章总体设计.........................................................................................................................- 4 -2.1 设计任务......................................................................................................................- 4 -2.2 设计要求......................................................................................................................- 4 - 第三章硬件设计.........................................................................................................................- 5 -3.1 硬件设计原理分析......................................................................................................- 5 -3.2 乙醇信号检测及调理电路..........................................................................................- 5 -3.2.1 MQ-3主要技术指标 ........................................................................................- 6 -3.2.2 MQ-3结构、外形、测试电路 ........................................................................- 6 -3.2.3 MQ-3传感器调理电路 ....................................................................................- 8 -3.3 单片机模块..................................................................................................................- 9 -3.3.1 STC12C5A16AD的功能特性 ......................................................................... - 10 -3.3.2 STC12C5A16AD的引脚说明 ......................................................................... - 11 -3.3.3 单片机系统原理图........................................................................................ - 12 -3.4、显示电路................................................................................................................... - 13 -3.4.1 LCD1602显示模块技术参数.......................................................................... - 13 -3.4.2 LCD1602显示模块功能.................................................................................. - 13 -3.4.3 LCD1602显示器工作原理.............................................................................. - 14 -3.5 阈值存储................................................................................................................... - 15 -3.6 供电及程序下载电路............................................................................................... - 16 - 第四章软件设计 ....................................................................................................................- 17 - 第五章Protel硬件开发软件 ................................................................................................ - 18 -5.1 Protel软件组成 ....................................................................................................... - 18 -5.2 PCB板设计.............................................................................................................. - 19 - 第六章总结与展望 ............................................................................................................... - 22 -6.1 设计结果................................................................................................................... - 22 -6.2 设计体会与展望......................................................................................................... - 22 - 参考文献 ................................................................................................................................... - 23 - 附录一 ....................................................................................................................................... - 24 - 附录二 ....................................................................................................................................... - 25 - 附录三 ........................................................................................................................................- 26 - 致谢 ............................................................................................................................................ - 37 -第一章绪论从工厂企业到居民家庭,酒精泄露的检测、监控以及对酒后驾车的监测对居民的人身和财产安全都是十分重要且必不可少的。
基于单片机酒精浓度测试仪设计
防灾科技学院毕业设计题目基于单片机酒精浓度测试仪设计学生姓名骆成曦学号105032211系别防灾仪器系专业测控技术与仪器班级1050322开题时间2013年12月20日答辩时间2014年6月6 日指导教师刘淑聪职称讲师基于单片机酒精浓度测试仪设计作者骆成曦指导教师刘淑聪摘要本文设计一种可以检测酒精浓度并在超过一定浓度阈值时进行声光报警提示的酒精浓度测试仪。
系统采用酒精浓度传感器MQ3,把检测到的酒精浓度转换为电信号,经A/D转换器转换成数字信号在传给单片机,最后单片机进行相应处理,LCD液晶可以显示酒精浓度,当超过设定值时系统可以进行声光报警。
关键词:89C51单片机;MQ3浓度酒精传感器;ADC0908;LCD1602液晶;Based on single chip microcomputer alcohol tester designAuthor Luo chengxiTeacher Liu ShucongAbstract:This paper studies can detect alcohol concentration and sound and light alarm promptalcohol concentration can be converted into electrical signals, after A/D converter is converted into digital signals to single chip microcomputer, the corresponding single-chip processing, LCD liquid crystal display (LCD) and alcohol concentration exceeds the set value of sound and light alarm. In this paper, we introduce the sensor, converter, MCU, LCD monitor, when alarm circuit and the principle of use.Keywords:89 c51; MQ3 alcohol concentration sensor; ADC0908 converter; LCD1602 LCD; The hardware and software design.目录第一章绪论 (5)第二章酒精测试仪总体设计 (5)2.1 酒精浓度检测仪设计要求 (5)2.2 酒精浓度检测仪设计方案 (5)第三章硬件设计 (6)3.1 传感器的选择 (6)3.2 A/D转换电路 (7)3.3 89C51单片机系统 (10)3.4 LCD1602液晶 (14)3.5键盘电路 (18)3.6报警电路 (19)第四章软件设计 (21)4.1 Keil与Protel99SE介绍 (21)4.2 主程序框图 (22)4.3 数据采集子程序程序框图 (23)第五章测试结果及结论 (24)5.1 调试 (24)5.2 结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (27)第一章绪论随着国家的发展,我们的国家有车的人可以说与日俱增,而酒驾酿成的交通事故经常出现。
基于STC89C52单片机的酒精检测系统设计
尽管本设计取得了良好的效果,但仍存在一些不足之处。例如,受限于传感器 的寿命和稳定性,需要定期进行传感器的标定和更换。此外,系统的智能化和 自适应性有待进一步提高。未来研究方向可以包括:研究更智能、自适应的酒 精检测方法,结合和大数据技术对酒精检测结果进行深度分析和应用等。
参考内容
引言
随着社会的发展,酒精测试仪在日常生活中变得越来越重要。酒精测试仪是一 种用于检测人体呼出气体中酒精浓度的设备,它可以帮助我们了解驾驶者是否 饮酒,以防止酒后驾驶带来的危害。本次演示将介绍如何利用STC89C52单片 机设计酒精测试仪。
2、电路设计酒精检测系统电路主要包括传感器模块、单片机模块、显示模块 和按键模块。传感器模块负责检测酒精浓度,并将信号传输给单片机;单片机 对信号进行处理,并将结果传输给显示模块和按键模块。
3、软件设计系统软件采用C语言编写。主要包括数据采集、处理、显示和报警 等功能。数据采集主要通过传感器模块完成,处理主要包括对采集数据进行滤 波、放大等操作,以便更准确地计算酒精浓度。显示模块用于将浓度值实时显 示出来,报警模块则在检测到超标浓度时发出警报。
总之,基于STC89C52单片机的自动升旗系统的设计和实现,不仅解决了传统 升旗方式存在的问题,还提高了升旗的智能化水平,具有很高的实用价值和使 用价值。在实际应用中,该系统能够大大提高升旗的效率和准确性,还可以为 学校、机关单位或大型企业节省人力成本,提高管理效率。
该系统的定时升旗功能还可以实现无人值守的自动升旗,具有很高的智能化和 自动化水平。因此,该自动升旗系统的设计和实现具有重要的现实意义和推广 价值。
软件设计
软件设计是整个系统的核心,它主要负责控制整个系统的运行、读取传感器的 数据以及处理数据。程序采用C语言编写,利用STC89C52单片机的内部定时器 和中断器来控制程序的运行。通过编写算法,程序能够根据传感器的电信号计 算出酒精浓度,并将其显示在液晶屏上。
基于单片机的酒精检测仪的设计解读
酒精浓度检测仪的设计一、前言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、气体色谱分析型、红外线型、比色型。
但由于价格和使用方便的原因,常用的只有燃料电池型和半导体型两种。
燃料电池作为一种发电装置,它的原理是将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能。
当前各国家都在广泛研究环保型能源,因为它直接可以把可燃气体转变成电能,并且不产生污染,酒精传感器只是燃料电池的一方面应用。
与半导体型的相比,燃料电池型呼气酒精检测仪有很多优势,即稳定性好,精度高,抗干扰性好。
但是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,并且材料成本高,价格昂贵。
如今的酒精浓度检测仪都是采用可替代吹管,酒精仪从传统的机械检测或酒精计到现在的利用传感器和单片机核心技术的酒精浓度检测仪是在技术上是一大突破,提高了检测酒精的精确度,社会公共安全系数也大大的提高。
但是现在大部分一般的酒精浓度检测仪价格低的灵敏度低,准确度高的售价也比较昂贵,并且大多只是对结果进行预警、低报、高报三限报警点设置。
为了得到准确的浓度数值,在LED 显示酒精浓度数值上应实现普及。
同时很多其他气体会可能会对检测的结果产生影响,从而影响准确度,所以在传感器的腐蚀性以及排除其他干扰的能力上也待提升。
现在大多都是对气体浓度或液体浓度的单一检测,最好是能解决一个检测仪能同时对酒精的气体和液体两种状态下的检测。
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、LED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。
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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(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 ;(4)LCD 显示器用50K 的可调电阻调节使其清晰显示,消除“鬼影”。
数字输出 控制输出 模拟输出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。