酒精传感器实验报告
酒精浓度测试仪单片机实训报告
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XX大学职业技术学院单片机实训报告酒精浓度测试仪学院(系):电子信息工程系专业:电子信息工程技术学号: XXX学生姓名: XXX 指导教师: XXX目录摘要 (II)1. 绪论 (1)2. 课题背景 (1)2.1. 设计任务与要求 (1)2.2. 设计目的 (1)2.2.1. 设计题目的概述 (2)3. 总体设计方案 (2)3.1. 设计思想 (2)3.2. 方案选择与论证 (2)4. 硬件设计 (2)4.1. 酒精测试仪的总体硬件结构以及原理 (2)4.2. 硬件原理框图 (3)4.3. 芯片及应用 (3)4.3.1. AT89C52芯片介绍 (3)4.3.2. ADC0804芯片介绍 (4)4.3.3. MQ-3酒精传感模块 (6)5. 硬件设计 (8)5.1. 软件流程图 (8)5.2. 核心程序设计 (8)6. 调试 (12)7. 结论 (12)参考文献 (13)附件 (15)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AT89S52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;用于显示浓度的液晶显示模块。
(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。
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。
实验四十五酒精传感器测量实验
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实验四十五酒精传感器测量实验
一、实验目的
了解酒精传感器的原理与应用。
二、实验内容
通过对酒精敏感的气敏传感器的实验来验证气敏传感器的特性。
三、实验仪器
传感器检测技术综合实验台、气敏传感器实验模块、酒精少许、导线。
四、实验原理
气敏传感器的核心器件是半导体气敏元件,不同的气敏元件对不同的气体敏感度不同,当传感器暴露于使其敏感的气体之中时,电导率会发生变化,当加上激励电压且负载条件确定时,负载电压就会发生相应的变化,由此可测得被测气体浓度的变化。
A
图45-1 酒精传感器内部结构图Array图45-2 酒精传感器单元测量电路原理图
五、实验注意事项
1、实验操作中不要带电插拔导线,应该在熟悉原理后,按照电路图连接,检查无误后,
方可打开电源进行实验。
2、严禁将任何电源对地短路。
六、实验步骤
1、用导线将+5V电源引入到气敏传感器实验模块电源单元。
2、用导线将电源单元的VCC和酒精传感器单元的VCC插孔相连。
3、打开主台体电源开关和气敏传感器实验模块电源开关。
4、用棉球蘸上少量酒精,放在酒精传感器的上方,用电压表观察J4输出的电压变化,并观察其变化趋势。
5、实验完毕后,关闭所有电源,拆除导线并放置好。
七、思考题
如果增大酒精棉花的湿度,电压表的读数会增大还是减少?为什么?。
(完整版)酒精浓度传感器(MQ3)毕业论文
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(完整版)酒精浓度传感器(MQ3)毕业论⽂摘要2000年以来,随着中国经济的⾼速发展,⼈民⽣活⽔平的迅速提⾼,中国逐渐步⼊“汽车社会”,酒后驾车⾏为所造成事故越来越多,对社会的影响也越来越⼤,酒精正在成为越来越凶残的“马路杀⼿”。
据有关资料统计,全世界每年因车祸丧⽣的⼈数就超过60万⼈,留下永久性伤残者在400万以上,⼀般受伤者则不计其数。
在许多国家,车祸已成为第⼀位意外死亡原因。
此外,因为交通事故造成的经济损失也相当惊⼈。
据事故调查统计,⼤约50%—60%的车祸与饮酒有关。
中国公安部门在2009年8⽉,在全国各地加强查处酒后驾驶的⼒度,以减少由酒后驾驶造成的恶性交通事故。
要查处就涉及到检测⼈体内的酒精含量和使⽤设备来进⾏检测的问题。
本⽂研究设计了⼀种⽤于公共场所具有检测及超限报警功能的酒精浓度智能测试仪。
其设计⽅案基于89C51单⽚机,MQ3酒精浓度传感器。
系统将传感器输出的4~20mA的标准信号通过以AD0832为核⼼的AD转换电路调理后,经由单⽚机进⾏数据处理,最后由LCD显⽰酒精浓度值。
⽂中详细介绍了数据采集⼦系统、数据处理过程以及数据显⽰⼦系统和报警电路的设计⽅法和过程。
系统对于采样地点超出规定的酒精浓度时⼆极管报警电路提醒监测⼈员。
同时,操作⼈员对于具体报警点的上限值可以通过单⽚机编程进⾏设置。
关键词:酒精浓度传感器(MQ3); STC89C52 MCU; AD转换器AbstractSince 2000, with China's rapid economic development and the rapid increase people's living standard, China society is also growing, Alcohol is becoming more and more brutal "killers." According to statistics, the worldwide number of people killed in road accidents every year on more than 60 million people, left with permanent disability of 400 million or more, usually the injured were numerous. In many countries, traffic accidents addition, the economic losses caused by the accident is quite amazing. Accident investigation, according to statistics, about 50% -60% of car accidents and alcohol-related. China’s Ministry of Public Security in August 2009, around the country to strengthen efforts to investigate and deal with drink driving, to reduce the drink driving accident caused by the vicious. To investigate the body involving the detection of alcohol and use of equipment to detect problems.In this paper, design a public place for the detection and limit alarm functions with an alcohol concentration of intelligent tester. This design,based on STC89C51 microcontroller and MQ3 alcohol concentration sensor. System sensor output 4 ~ 20mA standard signal through AD0832 core A D converter circuit, after conditioning, data processing by the MCU, the final alcohol concentration value from the LCD display. This paper describes the data acquisition subsystem, data processing and data display subsystem and alarm circuit design methods and processes. System requirements for the sampling sites exceeding the alcohol concentration diode reminder alarm circuit monitors. Meanwhile,the operator specific alarm point for the upper limit set by MCU programming.Alcohol tester will bring a driving signal prior to a safeKey words: Alcohol concentration sensor (MQ3) ; STC85C52 MUC ;A D converter⽬录摘要 .................................................................. ABSTRACT ............................................................... I 引⾔....................................................................第⼀章绪论 ............................................................1.1酒精浓度检测仪开发背景.............................................1.2酒精浓度检测仪的发展...............................................1.3酒精浓度检测仪设计内容.............................................第⼆章⽅案器件简介......................................................2.1MCU选择的简介 .....................................................2.2数模转换器的简介...................................................2.3液晶显⽰器的简介...................................................第三章总体⽅案设计.....................................................3.1STC89C52单⽚机 ....................................................3.2ADC0832数模转换 ...................................................3.3LCD1602液晶显⽰ ...................................................第四章硬件设计 .. (1)4.1最⼩系统的实现 (1)4.2数据采集设计 (1)4.3AD转换设计 (1)4.4LCD1602液晶显⽰设计 (1)4.5报警设计 (1)第五章软件设计 (1)5.1编译语⾔的选择 (1)5.2主程序模块 (1)5.3AD转换模块 (1)5.4按键输⼊模块 (1)5.6液晶显⽰输出模块 (1)第六章系统调试 (1)6.1系统硬件调试 (1)6.1.1元器件的焊接 (1)6.1.2电路测试 (2)6.2系统软件调试 (2)6.3系统整体调试 (2)第七章结束语 (2)致谢 (2)参考⽂献 (2)附录 (2)附录⼀硬件设计原理图和PCB图 (2)附录⼆检测程序 (2)引⾔随着中国经济的⾼速发展,⼈民⽣活⽔平的迅速提⾼,中国逐渐步⼊“汽车社会”,酒后驾驶⾏为所造成事故越来越多,对社会的影响也越来越⼤,酒精正在成为越来越凶残的“马路杀⼿”。
酒精浓度测试仪设报告
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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。
酒精传感器实训报告范文
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一、实习目的本次实习旨在通过实践操作,深入了解酒精传感器的原理、结构、性能特点以及应用场合,掌握酒精测试电路的设计与制作方法,提高动手能力和工程实践能力。
二、实习内容1. 酒精传感器原理与结构酒精传感器是一种将酒精浓度转化为电信号的装置,其主要原理是利用酒精分子与传感材料发生化学反应,从而改变传感器的电学特性。
常见的酒精传感器有MQ-3型气敏传感器、TGS811型气敏传感器等。
MQ-3型气敏传感器采用SnO2作为传感材料,具有灵敏度高、响应速度快、稳定性好等优点。
其结构主要由传感元件、加热丝、电极和外壳组成。
2. 酒精测试电路设计酒精测试电路主要包括信号采集、信号处理、显示和报警等部分。
(1)信号采集:将酒精传感器输出的模拟信号接入单片机或微控制器进行采集。
(2)信号处理:对采集到的模拟信号进行放大、滤波、A/D转换等处理,得到数字信号。
(3)显示:将数字信号显示在LCD显示屏上,直观地显示酒精浓度。
(4)报警:当酒精浓度超过设定值时,发出报警信号。
3. 酒精测试电路制作(1)元器件准备:MQ-3型气敏传感器、放大电路、滤波电路、A/D转换器、单片机、LCD显示屏、按键、蜂鸣器等。
(2)电路板设计:根据电路原理图,设计电路板,并焊接元器件。
(3)电路调试:对电路进行调试,确保各部分功能正常。
三、实习过程1. 理论学习:首先,我们学习了酒精传感器的原理、结构、性能特点和应用场合,了解了MQ-3型气敏传感器的技术参数和操作方法。
2. 电路设计:根据酒精测试电路的原理,我们绘制了电路原理图,并选择了合适的元器件。
3. 电路制作:在指导老师的帮助下,我们完成了电路板的制作,并焊接了元器件。
4. 电路调试:对电路进行调试,检查各部分功能是否正常,包括信号采集、信号处理、显示和报警等。
5. 性能测试:将酒精传感器放置在酒精蒸气环境中,测试电路的响应速度、灵敏度和准确性。
四、实习成果1. 成功制作了一台酒精测试电路,实现了酒精浓度的检测和显示。
酒精传感器开题报告
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酒精传感器开题报告篇一:酒精检测系统开题报告大学毕业设计(论文)开题报告题目:基于单片机的酒精检测系统设计专业:电子信息工程指导教师:学院:信息学院学号: XX0 班级: XX08030302 姓名:一、课题任务与目的随着生活节奏的加快,城市机动车保有量越来越大,越来越多的人们选择开成出行,在此过程中,会有一些人出现酒后驾车的行为。
酒后驾车十分危险,不仅对司机本人的生命安全造成极大威胁,一旦发生事故,对他人生命安全也是极大威胁。
从理论上说,要判断是否是酒后驾驶,最准确的方法应该是检查驾驶人员血液中的酒精含量。
血液中的酒精含量可以通过检查血液、呼气、唾液和小便得到。
在违章处理或者公路交通例行检查中,最简单可行的方法是利用酒精测试系统检测驾驶人员呼气中的酒精浓度。
本课题要求设计酒精检测系统,通过该系统检测司机口腔内酒精浓度,提示司机不要酒后驾车。
本次毕业设计的任务是完成单片机的酒精检测系统设计,通过查阅酒精浓度检测的相关资料,根据所需模块进行进一步分析确定所需模块的芯片。
以测量浓度为目的做出完整合理的设计。
利用酒精检测传感器检测司机口腔内的酒精浓度,并通过显示器显示检测数值与当前时间。
通过键盘设定酒精浓度报警数值,当检测的酒精浓度数值超过正常范围时发出报警信号,并且能够语音报出检测数值。
二、调研资料情况通过调研单片机方面的资料,认识到使用单片机来检测酒精气体有以下优点: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,完成数据采集、存储、计算、分析等。
)系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。
软件系统采用汇编语言,在兼顾实时性处理的同时也很方便地进行数据处理。
测量精度高、响应时间快,能检测到ppm级的酒精气体浓度。
单片机还在工商、金融、科研、教育、国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
在我国推广使用单片机,具有特别重要的意义。
它将有助于我国各行各业的技术改造和产品的更新换代。
课程设计:便携式酒精探测仪的设计
![课程设计:便携式酒精探测仪的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/256712e9e009581b6bd9eb21.png)
华东交通大学(传感器实习报告)姓名:谢文英学院:机电工程学院专业:测控技术与仪器班级:测控2008-1学号:20080310110104指导教师:李鹏周建民目录《传感器》课程设计任务书 (3)一、序言 (5)二、方案设计 (6)2.1设计方案的选择 (6)2.2 酒精探测仪设计的基本原理 (6)2.3电路设计 (7)三、电路调试 (8)3.1 MQ-2气敏传感器电路调试 (8)3.2 LM358电压比较电路调试 (9)3.3总体电路调试 (11)四、心得体会 (11)五、参考文献 (13)六、附录 (13)附录一便携式酒精探测仪总电路图 (13)附录二酒精探测仪正常状态下实物图 (14)附录三酒精探测仪在接触酒精时实物图 (15)《传感器》课程设计任务书一、总要求能够独立进行小型检测模块系统方案的设计及论证,选择合理的传感器、设计必要的接口电路等,以及合理选择有关元器件及正确使用相关工具与仪器设备等,并且能结合实际调试与实验进行有关精度分析与讨论。
二、总任务针对总要求进行原理及方案论证、模块设计、接口电路设计、焊接或插接与调试、精度分析以及撰写报告等工作。
三、设计题目便携式酒精探测仪的设计四、设计内容1、要求针对酒后驾车等状况,设计检测与报警模块。
2、绘制电路原理图,并先进行实验室调试。
3、完善与丰富其功能。
五、设计进度或计划1、准备及查阅资料一天2、方案设计及论证(总体方案)二天3、硬件电路设计、画图(PROTEL)三天4、实验室调试及结果分析二天5、整理报告及准备答辩二天六、设计说明书包括的主要内容1、封面2、目录3、设计任务书4、正文(可按下列内容撰写、仅供参考)1)序言可包括系统工作原理的介绍等。
2)方案设计及论证可按模块进行方案设计与论证;各模块设计中应包括适当的精度分析及选型等。
3)实验或系统调试可包括实验调试工具仪器、实验结果及适当的分析等。
4)心得体会5)主要参考文献另:说明书的撰写格式应符合一定的要求,可参照华东交通大学本科生毕业论文撰写规范进行。
基于气敏传感器的酒精测试系统
![基于气敏传感器的酒精测试系统](https://img.taocdn.com/s3/m/6aa9bd01ad02de80d5d84031.png)
《传感器原理及应用》创新性应用课题研究报告题目:基于气敏传感器的酒精测试系统学院:自动化工程学院年级专业:2012级电子信息科学与技术姓名:韩佳林、罗荣伟、于帅、孙建超任课教师:迟宗涛2015年12月20 日目录1 绪论 (1)1.1 呼吸气体酒精浓度检测报警仪开发背景 (4)1.2呼吸气体酒精浓度检测报警仪的简介 (4)1.3呼吸气体酒精浓度检测报警仪课程设计基本要求与设计简介 (5)2 单片机最小系统介绍 (6)2.1 STC89C52简介 (6)2.2 复位电路介绍 (8)2.3 晶振电路介绍 (9)3 信号采集和AD转换过程的软硬件设计 (10)3.1 MQ-3酒精浓度传感器模块简介 (10)3.2 AD转换软硬件件设计 (11)3.2.1 ADC0804简介 (11)3.2.2 本设计中ADC0804外围硬件连接 (13)3.2.3 本设计中AD转换软件实现 (14)4 显示模块软硬件设计 (16)4.1 LCD1602简介 (16)4.2 本设计中LCD1602的硬件连接介绍 (17)4.3 本设计中LCD1602的软件设计 (17)4.3.1 本设计的液晶写命令子函数和写数据子函数程序分析 (17)4.3.2 本设计中用到的液晶指令介绍 (19)4.3.3 本设计中的字符串显示和数据实时更新的实现方法 (19)5. 其它外围设备软硬件设计 (22)5.1 报警电路软硬设计 (22)5.1.1 硬件部分设计 (22)5.1.2 软件部分设计 (22)5.2 待机指示灯软硬件设计 (23)5.2.1 硬件部分设计 (23)5.2.2 软件部分设计 (23)5.3 按键软硬件设计 (23)5.3.1 硬件部分设计 (24)5.3.2 软件部分设计 (24)5.4 电源电路 (25)6.系统总体设计 (26)6.1 硬件总体框图 (26)6.2 程序流程图 (27)6.3 硬件调试 (28)6.4 软件调试 (28)6.4.1 标志数的应用 (28)6.4.2 按键的消抖与松手检测的程序实现 (29)6.4.3 定时器与定时器中断 (30)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录一硬件设计原理图 (34)附录二实物照片 (35)附录三程序 (36)1 绪论1.1 呼吸气体酒精浓度检测报警仪开发背景我国经济、科技正在迅速腾飞,汽车早已进入寻常百姓家。
酒精浓度传感器
![酒精浓度传感器](https://img.taocdn.com/s3/m/4737daff846a561252d380eb6294dd88d0d23d77.png)
酒精浓度传感器M Q-3酒精传感器对乙醇蒸气有很高的灵敏度,并且响应和恢复快速。
另外,MQ-3酒精传感器简单的驱动回路和可靠的稳定性是相比较于其他型号传感器的优点。
MQ-3酒精传感器可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,也可用于其他场所乙醇蒸气的检测。
MQ-3酒精传感器有6只针状管脚,其中4个管脚(两个A 和两个B )用于信号读取,两个H 脚用于提供加热电流。
MQ3型气敏传感器技术指标如下:探测范围:10~1000*10-6特征气体:100*10-6灵敏度:Rin air/Rin typical gas 5敏感体电阻:400~4000k Ω(空气中)响应时间:10s (70% Response)恢复时间:30s (70% Response)加热电阻:31Ω3Ω加热电流:180mA加热电压:5V 0.2V加热功率:900mW工作条件:环境温度:-10~65摄氏度 湿度:95%RH贮存条件:温度:-20~70摄氏度 湿度:70%RH灵敏度调整:MQ3 型气敏元件对不同种类,不同浓度的气体有不同的电阻值。
因此,在使用此类型气敏元件时 ,灵敏度的调整是很重要的。
建议使用 200ppm 的乙醇蒸汽校准传感器。
当精确测量时,报警点的设定应考虑温湿度的影响。
电路图如图3-9:≥≤≤±≤±≤≤≤图3-10 MQ-3传感器电路原理图3.5 报警与显示电路设计3.5.1 蜂鸣器报警电路蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。
接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场,振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下,周期性地振动发声。
压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
多谐振荡器由晶体管或集成电路构成,当接通电源后(1.5~15V直流工作电压),多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号,阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。
传感器课程设计-酒精检测报警
![传感器课程设计-酒精检测报警](https://img.taocdn.com/s3/m/739aced6b14e852458fb574e.png)
一、课程设计的性质传感器课程设计是测控技术与仪器专业开设的一门独立实践课程,也是电气工程及自动化专业的选修课程。
本课程以各类传感器的性能测试、实际应用设计为线索,完成磁敏传感器、温度传感器、光电传感器、应变传感器、电感传感器、电容传感器、压电传感器、光纤传感器、温湿度传感器、智能传感器等基本型、设计性和综合性实验与设计内容,通过课内和课外相结合,自主申请实验项目和实验室开放课题相结合,使学生掌握不同种类传感器的使用方法和设计要点的基本技能,加深学生对“传感器原理及检测技术”理论知识的理解,为从事仪器系统开发与设计打下基础。
二、课程设计的目的与任务1、实验目的通过酒精报警装置的设计、安装和调试,要求学会:(1)传感器、电阻、电容、555定时器来设计有害气体报警电路;(2)掌握有害气体报警电路的工作原理及测试方法。
2、设计任务设计一个酒精的检测电路,能检测到室内或相应环境的酒精浓度超标现象,并进行及时报警。
三、课程设计要求1、设计要求本课题主要完成以下几个部分的设计:①信号采集及处理电路:由气敏传感器及附属电路组成。
传感器将空气中的酒精浓度变化转换为其本身阻值的变化,从而利于后面的电路处理。
③声光报警电路:在酒精浓度超标时,电路产生相应的红色警告信号,同时驱动扬声器产生音频信号,提醒人们空气中的酒精浓度已超出允许范围,应及时撤离现场;在空气洁净时,电路应以不同的灯光提示,表明安全。
四、课程设计内容1)基本原理1、基本框图图1 基本框图2、工作原理(1)直流电源由4节1.5V干电池供电(2)信号采集及处理电路信号采集电路包括气体检测电路及对传感器输出信号的处理电路。
气体检测电路需要用气体传感器,将被检测对象中含的气体的浓度变为传感器的电信号输出,以利于后面的信号处理电路进行处理。
A、气敏传感器按构成气敏元件的材料划分为半导体和非半导体气敏元件两大类,而半导体型又分为电阻型和非电阻型两类。
电阻型半导体气敏元件是用氧化锡、氧化锌等金属氧化物材料制作而成,利用其阻值的变化来检测气体的浓度。
酒精浓度传感器信号调理电路设计与仿真报告
![酒精浓度传感器信号调理电路设计与仿真报告](https://img.taocdn.com/s3/m/a48ccf694b73f242326c5f36.png)
酒精浓度传感器信号调理电路设计与仿真报告目录第一章绪论...................................................................... - 1 -1.1 设计背景........................................................................ - 1 -1.2 设计目的........................................................................ - 1 -1.3 设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等) ....................... - 1 -1.4 设计工作任务及工作量的要求....................................................... - 2 -第二章酒精浓度传感器的设计......................................................... - 3 -2.1 传感器的概述 ................................................................... - 3 -2.2 传感器的选择.................................................................... - 4 -2.2.1MQ-3酒精浓度传感器的特点 (4)2.2.2MQ-3工作原理简介 (5)2.3 可靠性与抗干扰设计 .............................................................. - 6 -第三章酒精传感器信号调理电路的设计 ................................................. - 7 -3.1 设计思路综述.................................................................... - 7 -3.2 电压跟随器...................................................................... - 8 -3.3 减法器.......................................................................... - 8 -3.4 比例放大电路.................................................................... - 9 -3.5 器件选型表..................................................................... - 10 -3.6 设计心得体会................................................................... - 10 -第四章仿真与PCB设计.............................................................. - 11 -4.1 信号调理电路仿真 ............................................................... - 11 -4.2 PCB图.......................................................................... - 12 -4.3 PROTUES图3D效果图............................................................. - 13 -参考文献............................................................................ - 13 -第一章绪论1.1 设计背景近年来,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车,而酒后驾车造成的交通事故也越来越多,国家也出台了一系列的法律法规,试图通过法律的手段遏制这一现象的进一步发展。
便携式酒精探测仪报告书1
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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。
实验三——基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪
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实验三——基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪一.设计要求(1)测试浓度:安全浓度≤0.25mg/L,0.4mg/L<酒驾浓度>0.25mg/L,醉驾浓度≥0.4mg/L(2)显示方式:LCD显示(3)供电电压:3VDC(4)控制方式:单片机控制二.电路设计方框图:三.电路设计图四.程序流程图五.电路设计原理1.各单元电路原理(1)模数转换电路模数转换电路的作用是将传感器电路输出的模拟量信号转换为适合单片机处理的数字信号,并输入给单片机。
本课题采用的是ADC0809 A/D转换芯片。
ADC0809是8路8位逐次比较式A/D转换器,它能分时地对8路模拟量信号进行A/D转换,结果为8位2进制数据。
其由+5V电源供电,片内有带锁存功能的8路选1的模拟开关,由A,B,C的编码来决定选择通道。
0809完成一次转换需要1001xS左右。
输出具有TTI三态锁存缓冲器,可以直接连到MCS一5l单片机数据总线上。
ADC0809可对0-5V的模拟信号进行转换。
(2)键盘电路8279对键盘部分提供一种扫描工作方式,能对64个按键键盘阵列不断扫描,自动消抖,自动识别出闭合的键并得到键号,能对双键或N键同时按下进行处理。
显示部分为显示器提供了按扫描方式工作的显示接口,可以显示多达16位的字符或数字。
传感器输出的信号经ADC0809和单片机采集、处理后输出的信号为BCD码形式,它经过8279及显示电路处理后送入LCD显示。
(3)显示电路LJDl28X64液晶显示模块是128X64点阵的汉字图形型液晶显示模块,可显示汉字及图形,内置8192个中文汉字(16X16点阵)、128个字符(8X16点阵)及64X256点阵显示RAM(GDRAM)。
可与CPU直接接口,提供两种界面来连接微处理机:8一位并行及串行两种连接方式。
(4)声光报警电路报警电路分为蜂鸣器报警电路和LED发光报警电路组成。
当输入端P1.0为低电平时,有电流通过蜂鸣器,蜂鸣器发出声音报警。
酒精传感器实验报告
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课程:传感器应用班级:12物联网姓名:学号:指导老师:一、实验名称:酒精传感器二、实验目的:1、能够读懂电子产品原理图,了解气敏传感器以及各电子元件的作用。
2、能够具备电子产品的焊接技能以及故障分析、判断能力。
三、功能描述:本设计介绍了一种酒精浓度检测仪的设计方法,主要利用MQ3还原性气体传感器作为酒精气体传感器,通过分压电阻转换为成比例的电压,再利用线性显示驱动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。
根据自动检测系统的组成结构,该酒精浓度检测仪包含酒精气体传感器,信号处理电路和执行指示机构等部分。
对于酒精气体传感器,只要是一般性的还原性气体传感器都能够使用。
具体的信号传递与结构如下图所示。
四、硬件电路设计:电路的前端部分MQ3传感器和分压电路按照常规设计即可,执行驱动声光指示的电路需要驱动多个发光管以及一个蜂鸣器,即需要将分压电路得出的电压转换成LED线段显示同时在某点驱动蜂鸣器发声。
因此本设计拟采用LED通用电平显示驱动芯片LM3914作为执行机构。
1、MQ-3气敏电阻传感器本设计采用的是表面电阻控制型气敏传感器MQ-3,该气体传感器的敏感材料是活性很高的金属氧化物半导体,最常用的如SnO2。
金属氧化物半导体在空气中被加热到一定温度时,氧原子被吸附在带负电荷的半导体表面,半导体表面的电子会被转移到吸附氧上,氧原子就变成了氧负离子,同时在半导体表面形成一个正的空间电荷层,导致表面势垒升高,从而阻碍电子流动,电阻较大。
当N 型半导体的表面在高温下遇到离解能力较小(易失去电子)的还原性气体时,气体分子中的电子将向气敏电阻表面转移,使气敏电阻中的自由电子浓度增加,电阻率降低,电阻减小。
其应用于家庭、工厂、商业场所的气体泄漏监测装置,防火/安全探测系统。
气体泄漏报警器,气体检漏仪。
特点:高灵敏度、快速响应恢复、优异的稳定性、长寿命、驱动电路简单、电信号输出强。
如下图所示。
酒精检测传感器实训报告
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一、实习目的本次实训旨在通过实际操作,了解和掌握酒精检测传感器的原理、性能特点和使用方法。
通过搭建酒精检测电路,学习如何利用传感器检测酒精浓度,并学会将模拟信号转换为数字信号,最终实现酒精浓度的定量检测。
二、实训内容1. 酒精检测传感器原理酒精检测传感器主要利用气敏材料对酒精蒸气的敏感性来实现检测。
常见的气敏材料有SnO2、ZnO等。
当酒精蒸气接触到气敏材料时,气敏材料的电导率会发生变化,从而产生一个与酒精浓度成正比的电信号。
2. MQ-3酒精检测传感器本次实训中使用的传感器为MQ-3酒精检测传感器。
MQ-3传感器具有以下特点:对酒精蒸气灵敏度高,可检测多种浓度酒精气氛;可抵抗汽油、烟雾、水蒸气的干扰;输出方式为数字量和模拟量;工作电压为3.3V-5V,工作电流为150mA。
3. 酒精检测电路搭建根据MQ-3传感器的规格参数,设计并搭建酒精检测电路。
电路主要包括以下部分:传感器:MQ-3酒精检测传感器;预放大电路:将传感器输出的微弱信号进行放大;ADC转换电路:将模拟信号转换为数字信号;显示模块:LCD1602液晶显示器;电源模块:为电路提供稳定的工作电压。
4. 软件编程编写程序实现以下功能:初始化ADC和LCD;读取传感器数据;将模拟信号转换为数字信号;显示酒精浓度。
三、实训步骤1. 搭建酒精检测电路按照电路图连接电路,确保各个元器件连接正确。
2. 编写程序使用C语言编写程序,实现以下功能:初始化ADC和LCD;读取传感器数据;将模拟信号转换为数字信号;显示酒精浓度。
3. 测试电路将电路连接到电源,打开程序,观察LCD显示的酒精浓度。
4. 分析数据分析测试数据,验证酒精检测电路是否正常工作。
四、实训结果与分析1. 测试数据在测试过程中,分别测试了不同浓度的酒精溶液,记录了相应的酒精浓度数据。
2. 数据分析通过对比实际酒精浓度和LCD显示的酒精浓度,验证了酒精检测电路的准确性。
五、总结通过本次实训,掌握了以下知识和技能:酒精检测传感器的原理和性能特点;酒精检测电路的搭建方法;软件编程实现酒精浓度检测;数据分析和处理。
酒精传感器实验报告
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课程:传感器应用班级:12物联网姓名:学号:指导老师:一、实验名称:酒精传感器二、实验目的:1、能够读懂电子产品原理图,了解气敏传感器以及各电子元件的作用。
2、能够具备电子产品的焊接技能以及故障分析、判断能力。
三、功能描述:本设计介绍了一种酒精浓度检测仪的设计方法,主要利用MQ3还原性气体传感器作为酒精气体传感器,通过分压电阻转换为成比例的电压,再利用线性显示驱动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。
根据自动检测系统的组成结构,该酒精浓度检测仪包含酒精气体传感器,信号处理电路和执行指示机构等部分。
对于酒精气体传感器,只要是一般性的还原性气体传感器都能够使用。
具体的信号传递与结构如下图所示。
四、硬件电路设计:电路的前端部分MQ3传感器和分压电路按照常规设计即可,执行驱动声光指示的电路需要驱动多个发光管以及一个蜂鸣器,即需要将分压电路得出的电压转换成LED线段显示同时在某点驱动蜂鸣器发声。
因此本设计拟采用LED通用电平显示驱动芯片LM3914作为执行机构。
1、MQ-3气敏电阻传感器本设计采用的是表面电阻控制型气敏传感器MQ-3,该气体传感器的敏感材料是活性很高的金属氧化物半导体,最常用的如SnO2。
金属氧化物半导体在空气中被加热到一定温度时,氧原子被吸附在带负电荷的半导体表面,半导体表面的电子会被转移到吸附氧上,氧原子就变成了氧负离子,同时在半导体表面形成一个正的空间电荷层,导致表面势垒升高,从而阻碍电子流动,电阻较大。
当N 型半导体的表面在高温下遇到离解能力较小(易失去电子)的还原性气体时,气体分子中的电子将向气敏电阻表面转移,使气敏电阻中的自由电子浓度增加,电阻率降低,电阻减小。
其应用于家庭、工厂、商业场所的气体泄漏监测装置,防火/安全探测系统。
气体泄漏报警器,气体检漏仪。
特点:高灵敏度、快速响应恢复、优异的稳定性、长寿命、驱动电路简单、电信号输出强。
如下图所示。