基于单片机酒精浓度测试仪
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。
基于单片机的酒精浓度测试仪
基于单片机的酒精浓度测试仪随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对于健康生活的认识越来越强。
酒后开车、过量饮酒等行为已经严禁，然而仍有偶尔会发生的交通事故和酗酒事件。
如何防止这些事故的发生呢？一款基于单片机的酒精浓度测试仪或许可以帮助我们解决这个问题。
下面就介绍一下这款测试仪的技术原理、性能参数和推广前景。
一、技术原理酒精浓度测试仪是一款基于单片机的检测仪器，可以非常快速地测量出人体内的酒精浓度。
其核心技术是使用高精度的气体传感器来检测呼出气中的酒精含量。
当人体饮酒过量时，酒精会进入肺部，通过气管到达呼吸道，并在呼出气中排出。
因此，通过检测呼出气中的酒精含量来反推人体内酒精浓度的高低。
二、性能参数1. 精确度：测试仪的测量精确度应该达到0.01mg/L，能够识别低至0.001mg/L的酒精含量，并能够避免其他气体的干扰。
2. 适用范围：测试仪的检测范围应该适用于常见的人体饮酒量，以及各个年龄和性别的人群。
3. 反应时间：测试仪的反应时间应该尽可能的短，一般在5秒钟以内即可完成测试。
4. 显示方式：测试仪应该配备大屏幕液晶显示屏，能够直观地显示测试结果，同时还需要有语音提示，方便用户操作。
5.数据存储：测试仪应该配备存储功能，能够记录每次测试的结果，以便用户进行后续分析。
三、推广前景1. 酒驾事故预防：在公安局、交通管理部门等机构中，使用酒精浓度测试仪能够非常有效地防止酒后驾车等交通事故，保障公共安全。
2. 家庭饮酒量控制：对于一些家庭来说，酒精浓度测试仪可以帮助控制家庭成员的饮酒量，预防过度饮酒对身体健康的影响。
3. 酒精检测行业：酒精浓度测试仪可以广泛应用于酒店、酒吧等场所，也可以被用于酒精检测行业，为各个企业、政府部门及个人提供专业的检测服务。
总之，基于单片机的酒精浓度测试仪是一款十分实用的仪器，通过高精度的气体传感器来检测酒精含量。
该仪器有着精确度高、适用范围广、反应时间短、显示方式方便、数据存储等优点，具有非常广阔的推广前景，能够在许多领域得到广泛的应用。
基于单片机的酒精浓度测试仪
基于单片机的酒精浓度测试仪在现代社会，交通安全和工作场所的安全至关重要。
酒精的不当摄入可能会导致严重的后果，因此准确检测酒精浓度变得越来越重要。
基于单片机的酒精浓度测试仪作为一种便捷、高效的检测工具，在多个领域发挥着关键作用。
酒精浓度测试仪的工作原理基于对酒精气体的检测和分析。
其核心部件通常包括传感器、单片机控制系统、显示模块和报警装置等。
传感器是整个测试仪的“鼻子”，负责感知酒精气体的存在和浓度。
常见的酒精传感器有半导体型和电化学型。
半导体型传感器价格相对较低，但精度和稳定性稍逊一筹；电化学型传感器则具有更高的精度和可靠性，但成本也相对较高。
单片机作为整个系统的“大脑”，承担着数据处理和控制的重任。
它接收来自传感器的信号，通过内置的算法进行计算和分析，将酒精浓度值转换为直观的数字或图形信息，并控制显示模块进行展示。
同时，单片机还可以根据预设的阈值来判断酒精浓度是否超标，如果超标则触发报警装置。
显示模块的作用是将测量结果清晰地呈现给用户。
常见的显示方式有液晶显示屏（LCD）和发光二极管显示屏（LED）。
LCD 显示屏能够提供更丰富的信息显示，如具体的酒精浓度数值、单位等；LED 显示屏则更直观醒目，通常用于简单的超标提示。
报警装置通常采用声音、灯光或振动等方式来提醒用户酒精浓度超标。
例如，当检测到酒精浓度超过法定限制时，测试仪会发出尖锐的警报声和闪烁的灯光，以引起用户的注意。
在硬件设计方面，需要考虑电路的稳定性、抗干扰能力和低功耗等因素。
为了确保传感器能够准确地检测到酒精气体，需要对传感器的接口电路进行精心设计，以提供合适的电源和信号调理。
单片机的选型也至关重要，需要根据系统的性能要求、成本预算和开发难度等因素综合考虑。
此外，还需要设计合理的电源管理电路，以保证整个系统在不同工作状态下都能稳定运行，并尽量降低功耗以延长电池寿命。
软件方面，编写高效、准确的算法是实现酒精浓度准确测量的关键。
首先，需要对传感器的输出信号进行采集和预处理，去除噪声和干扰。
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。
(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设计_毕业设计
基于51单片机的酒精测试仪设计_毕业设计基于51单片机的酒精测试仪设计基于51单片机的酒精测试仪设计摘要近年来，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。
如今国家法律出台道路交通安全法规定，饮酒后或者醉酒驾驶机动车发生重大交通事故，构成犯罪的，依法追究刑事责任，并由公安机关交通管理部门吊销机动车驾驶证，终生不得重新取得机动车驾驶证。
鉴于人们对于醉酒驾驶的逐渐重视，酒精测试课题便引起了广泛的关注。
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，造成大脑反应迟缓，肢体不受控制等症状。
为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LCD显示功能的空气酒精浓度监测仪。
此需要设计一智能仪器能够监测驾驶员体内酒精含量。
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和呼气中酒精浓度值，并根据不同的环境设定不同的阀值，对超过的阀值进行声报警，并显示阀值(来提示危害。
从而达到以下目的:(1)有利于社会公共交通安全;(2)提高人们法律意识;(3)使之便捷、安全、准确、高效，便于提高家庭酒精测试的普及化。
本作品是基于单片机控制ADC0809对TGS822酒精浓度取样来反映人体血液酒精浓度;以及对DS18B20获取温度关键词:ADC0809;目录第1章绪论 11.1 精测试仪现状和发展趋势 ..................................................................... . (1)1.2研究内容 ..................................................................... .. (2)基于51单片机的酒精测试仪设计第2章总体设计 32.1 本课题的设计任务及要求 ..................................................................... . (3)2.1.1 设计任务 ..................................................................... (3)2.1.2 设计要求 ..................................................................... (3)2.2 系统整机原理图分析 ..................................................................... ............ 4 第3章硬件设计 53.1 单片机模块 ..................................................................... (5)3.2 ADC0809资料 ..................................................................... .. (7)3.3酒精传感器模块 ..................................................................... .. (9)3.3.1传感器性能分析 ..................................................................... . (9)3.3.2呼出酒精气体浓度与血液酒精浓度关系 (12)3.4 LCD模块...................................................................... .......................... 13 第4章系统软件 154.1整机系统流程图 ..................................................................... (16)4.1.1ADC程序流程图 ..................................................................... .. (16)4.1.2 LCD程序流程图 ..................................................................... .......... 17 第5章总结与展望 18参考文献 19第1章绪论1.1 精测试仪现状和发展趋势喝酒后，呼出的气体会有酒味，表情行为会有反常。
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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基于单片机酒精浓度测试仪硬件设计一、选用ADC0832模数转换器ADC0832模数转换器具有8位分辨率、双通道A/D转换、输入输出电平与TTL/CMOS相兼容、5V电源供电时输入电压在0～5V之间、工作频率为250KHZ 、转换时间为32 微秒、一般功耗仅为15MW等优点，适合本系统的应用，所以我们采用ADC0832为模数转换器件。
ADC0832 具有以下特点：• 8位分辨率；•双通道A/D转换；•输入输出电平与TTL/CMOS相兼容；• 5V电源供电时输入电压在0~5V之间；•工作频率为250KHZ，转换时间为32μS；•一般功耗仅为15mW；• 8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装；•商用级芯片温宽为0度 to +70度，工业级芯片温宽为−40度 to +85度；芯片接口说明：• CS_ 片选使能，低电平芯片使能。
• CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。
• CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。
• GND 芯片参考0 电位（地）。
• DI 数据信号输入，选择通道控制。
• DO 数据信号输出，转换数据输出。
• CLK 芯片时钟输入。
• Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。
正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线，分别是CS、CLK、DO、DI。
但由于DO端与DI端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双向的，所以电路设计时可以将DO和DI 并联在一根数据线上使用。
当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平，此时芯片禁用，CLK 和DO/DI 的电平可任意。
当要进行A/D转换时，须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。
此时芯片开始转换工作，同时由处理器向芯片时钟输入端CLK 输入时钟脉冲，DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。
在第1 个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平，表示启始信号。
在第2、3个脉冲下沉之前DI端应输入2 位数据用于选择通道功能.如图4.4:二、LCD1602字符型液晶显示器其用法：•单5V电源电压，低功耗、长寿命、高可靠性•内置192种字符(160个5×7点阵字符和32个5×10点阵字符)•具有64个字节的自定义字符RAM，可自定义8个5×8点阵字符或4个5×11点阵字符•显示方式：STN、半透、正显•驱动方式：1/16并口，1/5串口•背光方式：底部LED•通讯方式：4位或8位并口可选•标准的接口特征：适配MC51和M6800系统MPU的操作时序LCD1602液晶显示屏的主要技术参数如下表所示：（表2-3）表2-3 LCD1602液晶主要参数LCD1602字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16×1，16×2，20×2和40×2行等的液晶显示模块，模块组件内部主要由LCD显示屏、控制器、列驱动器和偏压产生电路构成。
LCD1602液晶显示屏外形尺寸LCD1602液晶显示屏分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如图3.2所示：图3.2 LCD1602尺寸图1602液晶显示屏采用标准的16脚接口，其中各接口的功能如下表（2-4）所示：表2-4 LCD1602的16管脚功能第1脚：VSS为地电源。
第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会使屏幕显示不清晰，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚：RS为数据/命令选择端，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：R/W为读写选择端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W 为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15脚：背光源正极。
第16脚：背光源负极三、数据采集设计(1)从传感器过来的电压信号，必须放大，滤波，采集，转换才能被MCU识别和处理。
由于假若每一路都设置放大、滤波等器件，那么成本会很大，所以信号的采集一般用多路模拟通路进行选择。
然而选择多路模拟开关时必须考虑以下的几个因素：通道数量、切换速度、开关电阻和器件的封装形式。
总之数据采集与硬件的选择有很大的关系。
(2)传感器的选择酒精浓度传感器由MQ3传感器组成。
MQ3传感器/MQ3模块详细介绍如下表4-1：(3)测量电路测量电路由酒精浓度传感器MQ3，ADC0832组成。
酒精传感MQ3经AD0832与STC89C52单片机相连，在显示器上显示出酒精的浓度值，当超过国家规定的标准时报警。
表4-1 传感器参数表名称MQ3传感器A.标准工作条件B.环境条件C.灵敏特性四、按键设计⑴本系统应用有人机对话功能，该功能即能随时发出各种控制命令和数据输入以及和LCD连接显示运行状态和运行结果。
键盘分为：独立式和矩阵式两类，每一类按其编码方法又可以分为编码和非编码两种。
由于本系统只有UP、DOWN 、OK 、CANCEL 4个控制命令，所需按键较少，所以本系统选择独立式按键。
电路图见图4.5：图4.5 按键电路图⑵独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路。
每个独立式按键占有一根I/O口线。
各根I/O口线之间不会相互影响。
在此电路中，按键输入部采用低电平有效，上拉电阻保证了按键断开时，I/O口线有确定的高电平，（STC89C52 .P1口内部接有上拉电阻）所以就不需要再外接上拉电阻。
⑶键盘抖动的消除：抖动的消除大致可以分为硬件削抖和软件削抖。
①硬件削抖是采用硬件电路的方法对键盘的按下抖动及释放抖动进行削抖，经过削抖电路后使按键的电平信号只有两种稳定状态。
②软件削抖的基本原理是当检测出键盘闭合时，先执行一个延时子程序产生数毫秒的延时，待接通时的前沿抖动消失后再判别是否有健按下。
当按键释放时，也要经过数毫秒延时，待后沿抖动消失后再判别键是否释放。
③由于应用硬件削抖还需要外加器件，成本相对较高，所以本系统选择软件延时削抖的方法。
五、电源电路设计在本次设计中，需要一个比较大的电压源和一个5V的单片机供电源，为了实现便携式，设用一个9V的电压源，一般6节电池和一个9V的电池都可以提供，因而需要一个电压转换吧9V转换成5V，设用选用了，ASM117稳压芯片。
工作原理如图4.11低压层直流稳压电源电路原理图。
该电路是由基准电压、电压放大和电流放大等3个环节组成。
其中，基准电压由TL431产生，按图中电路连接，当通过R0的电流在0．5~10 mA时可获得稳定的2．5 V基准输出。
图4.11 低压层直流稳压电源电路原理图输出电压的具体数值由运算放大器UA确定，采用同相放大器的优越性在于其输入阻抗极大，可很好地将TL431输出的2．5 V电压与后级电路隔离，使其不受负载变化的影响；运放与电阻R3和R2组成比例放大环节，可对基准电压按要求进行比例放大输出，但输出电压最大不能超过运放的电源电压。
软件设计主程序模块主程序实现的功能：与硬件相结合实现便携式酒精浓度检测仪的各个功能。
主要是检测与显示，时间调整与显示，数据存储。
功能子函数的调用。
见图5.1图5.1 主程序流程图A/D转换模块⑴模数转换模块的主要功能就是将经放大器放大的模拟电压信号转化为MCU能够处理的数字信号，并传送给MCU。
⑵ADC0832转换的流程图见下图5.2图 5.2数转换流程图A/D芯片的数据CS口，连接51单片机的P3.1口，CLK接P3.2，D1和D0接P3.3口。
工作时序如下所示： ADC0832有8只引脚，CH0和CH1为模拟输入端，CS 为片选引脚，只有CS置低才能对ADC0832进行配置和启动转换。
CLK为ADC0832的时钟输入端。
CS在整个转换过程中都必须为低，当CS为低时，在数据输入端DI（数据输入端）加一个高电平，接着在CLK上加一个时钟，DI上的逻辑1就会使ADC0832的DI脱离高阻态，然后通道配置数据伴随着时钟通过DI端移入多路器，当最后一位数据移入多路器时，，DI变为高阻态，在这以前DO（数据输出端）都为高阻态。
在经过一个时钟，DO脱离高阻态，从而启动转换。
接着从处理器接收时钟信号，每经过一个时钟，转换后的数据就会从高位到低位依次从DO移出，经过8个时钟后，数据又以从低位到高位的形式从DO移出（也是每个时钟移一位）。
当最后一位数据移出时转换完成。
当CS从低变为高时，ADC0832内部所有寄存器清零。
如想要进行下一次转换，CS必须做一个从高到低的跳变，后跟着地此配置数据重复上面的过程。
按键输入模块⑴按键时显现人机对话的一个控制按钮，通过按键的操作，对系统进行发送操作指令，后经与MCU 串行通信，然后在液晶上显示。
⑵按键查询式的流程图见下图（图5.3）:图 5.3按键查询式的流程图按键的四个键分别接P1.0,P1.1,P1.2,P1.3,由于P1口具有上拉电阻，所以不在需要加上拉电阻进行电压的放大。
液晶显示输出模块LCD 模块在本系统中主要起着开界面汉字显示，以及各控制效果的显示。
采用直接访问方式。
液晶显示的操作流程图见下图5.6：图 5.6液晶显示D0到D7口接P0.0到 P0.7，单独使用一个口，为了避免数据的干扰，由于P0口没有上拉电阻，所以需要一个排阻进行电压的扩大.LCD1602的读写工作时序图如图5.7和图5.8所示：图 5.7 LCD1602读操作时序当处于读状态时，RS处于低脉冲，R/W为高脉冲，E为高脉冲，D0~D7=状态字当处于读数据时，RS为高脉冲，R/W为高脉冲，E为高脉冲，D0~D7=数据。
图 5.8 LCD1602写操作时序当处于写指令时，RS为低脉冲，R/W为低脉冲，D0~D7=指令码，E=高脉冲当处于写数据时，RS为高脉冲，R/W为低脉冲，E为高脉冲，D0~D7=数据.软硬件的调试系统硬件调试元器件的焊接焊接前应对整个电路板进行检查。
首先，用万用表对印制的电路板线路进行检查，该过程是在焊接元器件之前的必要工作，主要是检查印制的电路板线路是否有断路的情况，如果检查没有问题，则可以对元器件进行焊接。
焊接前对电阻、电容的量值要进行测量、筛选，选择与电路中参数值一致的元器件，在选择芯片时，要注意芯片与设计要求的型号、规格和安装是否一致。
在焊接时，应将印制的电路板认真对照原理图，查看元器件的引脚焊接是否正确。
电路测试电路板焊接完成后，需要对每个元器件的引脚逐个进行检查，一方面是检查有没有引脚虚焊或与其他信号线短路，另一方面是对器件引脚功能的再检查，查看设计是否正确。