酒精测试仪的设计与制作PPT课件
(完整word版)一个检测汽车司机饮酒程度仪器的设计
一个检测汽车司机饮酒程度仪器的设计一 设计思路设计一个检测汽车司机饮酒程度的仪器。
分为十档,用一个数码管显示,要求能抗汽油味干扰。
采用的方法是测量司机呼出气体中的酒精含量,若其含量<100ppm ,则为0档。
以后含量每增加300ppm 就加一档。
故设计控制系统主要由酒精传感器、比较放大电路,发光二极管组成。
其工作原理为:通过酒精传感器检测司机呼出酒精气体的浓度,然后传感器的输出电压信号经过通过比较放大,驱动发光二极管依次发光,达到检测司机饮酒程度的目的。
二 方案设计1.原理框图图1 系统设计原理框图 2.原理及所需器件2.1.工作原理本探测仪采用酒精气体敏感元件作为探头,由一块集成电路对信号进行比较放大,并驱动一排发光二极管按信号电压高低依次显示。
对刚饮过酒的人,只要向探头吹一口气,探测仪就能显示出酒精气体的浓度高低。
若把探头靠近酒瓶口,它也能轻而易举地识别出瓶内盛的是白酒还是黄酒,能相对地区分出酒精含量的高低。
酒精探测仪的电路原理如图2所示。
该电路采用干电池供电,并经三端固定输出集成稳压器IC1稳压,输出稳定的5 V 电压作为气敏传感器MQ —3和集成电路IC2的共同电源,同时也作为10个共阳极发光二极管的电源。
因此,外部电路就相当简单。
气敏传感器的输出信号送至IC2的输入端(5脚),通过比较放大,驱动发光二极管依次发光。
10个发光二极管按IC2的引脚按(10—18、1)次序排成一条,对输入电压作线性10级显示。
输入灵敏度可以通过电位器RP 调节,即对“地”电阻调小时灵敏度下降;反之,灵敏度增加。
IC2的6脚与7脚互为短接,且串联电阻R1接地。
改变R1阻值可以调整发光二极管的显示亮度,当阻值增加时亮度减弱,反之更亮。
IC2的2脚、4脚、8脚均接地。
3脚、9脚接电源+5 V(集成稳压器ICl 的输出端)。
分别并联在ICl 输入与输出端的电容C1、C2防止 比较放大电路发光二极管QM-J3酒精传感器杂波干扰,使IC1输出的直流电压保持平稳。
酒精浓度测试仪的设计
酒精浓度测试仪的设计随着现代人生活水平的提高,人们的需求也越来越高,包括对健康和安全的关注程度也越来越高。
在一些场合,饮酒后驾车已经被有关部门明确的禁止了,因为酒后驾车不仅对自己的身体和生命存在着极大的危害,同时也会给周围的人带来生命危险。
为了保障驾驶员的健康和安全,提高行车安全,尤其是在酒驾检测方面,酒精浓度测试仪的出现已经成为了一种非常有效的手段。
酒精浓度测试仪的原理酒精浓度测试仪的原理非常简单,它通过检测酒精在空气中的浓度,来确定被测者是否超出驾车安全的标准值。
由于人体吸入酒精的时间和方式不同,因此酒精浓度测试仪还分为呼气式和样品式两种,下面我们分别介绍一下。
呼气式酒精浓度测试仪呼气式酒精浓度测试仪是非接触式的,被测试者只需要将嘴巴对准呼气嘴,吸入口中的空气即可。
测试仪会将吸入的空气经过分析,确定酒精的浓度,然后显示在仪器的屏幕上。
这种方法的优点是测量速度快,非常方便,可以在任何时间、任何场合进行测量,而且精度大,误差非常小。
但是,呼气式酒精浓度测试仪需要花费一定的时间来清洁呼气嘴口罩,防止交叉感染。
样品式酒精浓度测试仪样品式酒精浓度测试仪是需要取样后才能进行测试的,它需要将被测试者的体液(通常是唾液或血液)或者被测试物(比如饮品)放到测试仪的吸孔中,然后进行测试。
这种方法的优点是能够更准确地测量酒精浓度,而且测试仪本身不用进行清洁,非常便于管理。
但是这种方法的缺点也很明显,需要取样,因此非常不方便,而且需要专业的技术人员才能进行操作。
酒精浓度测试仪的设计与制造为了能够更好地测量酒精浓度,酒精浓度测试仪需要具备精密的设计和制造技术。
具体而言,它需要考虑以下几个方面:1.反应器的材料应该使用高精度的金属材料,以确保仪器的精度和稳定性。
2.检测酒精浓度需要用到传感器,传感器需要非常精细,以能够在不同的环境下测量到准确的浓度值。
3.为了防止误操作,测试仪需要进行密码保护,只有特定的人员才能够进行操作。
酒精浓度检测仪设计1
摘要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,以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。
酒精浓度监测仪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。
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。
关键词:AT89C52单片机;酒精浓度监测仪;A/D转换;声光报警目录摘要................................................................11 绪论 (4)2 单片机最小系统介绍 (5)2.1 AT89C52简介 (5)2.2 复位电路介绍 (6)2.3 晶振电路介绍 (7)3 信号采集和AD转换过程的软硬件设计 (8)3.1 酒精浓度传感器模块简介 (8)3.2 AD转换软硬件件设计 (9)3.2.1 ADC0804简介 (9)3.2.2 本设计中ADC0804外围硬件连接 (10)3.2.3 本设计中AD转换软件实现 (11)4显示模块软硬件设计 (12)4.1 LCD1602简介 (12)4.2 本设计中LCD1602的硬件连接介绍 (13)4.3 本设计中LCD1602的软件设计 (14)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. 14 4.3.2 本设计中用到的液晶指令介绍 (15)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 (16)5 其它外围设备软硬件设计 (17)5.1 报警电路软硬设计 (17)5.1.1 硬件部分设计 (17)5.1.2 软件部分设计 (18)5.2 待机指示灯软硬件设计 (19)5.2.1 硬件部分设计 (19)5.2.2 软件部分设计 (19)5.3 按键软硬件设计 (19)5.3.1 硬件部分设计 (19)5.3.2 软件部分设计 (20)5.4 电源电路 (21)6.系统总体设计 (21)6.1 硬件总体框图 (21)6.2 程序流程图 (22)6.3 硬件调试 (24)6.4 软件调试 (24)6.4.1 标志数的应用 (24)6.4.2 按键的消抖与松手检测的程序实现 (25)6.4.3 定时器与定时器中断 (26)结束语 (28)致谢 (29)参考文献............................. 错误!未定义书签。
PPT制作 酒精测试仪
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LM3914
内部由输入缓冲器、10级电压比较器(由分压器和比较 器组成),显示模拟选择电路、1、25V基准电源电路组成。 模拟信号从其5脚(输入端)加入,经缓冲放大后,遂至10级 电压比较器的反相输出端,与各电压比较器正相输入端分压器 上基准电压进行比较。
总
结
这次实训收获颇丰,在实验室认识了不少器材,大致知 道了一些用法,将所学的综合起来运用了一下,很好的检测了 所学的知识,同时也锻炼了我们的动手能力。 虽然电路很简单,但是对于我来说也是一次考验。我的 设计并不完善,有很多的缺陷。但是通过这次实训我在这方面 的动手能力提高了很多,并且能够将所学的内容结合到实际生 活中去。 同时也让我明白,无论做什么事情,都要主动点,不能 总是期待别人帮助你,到那时就太迟了,还有得要耐心,有毅 力,有信心。争取使自己不断的进步,不断的完善自我。
酒精探测仪的设计酒精探测仪设计的基本原理酒精mq2气敏传感器对比电压lm3914报警简易酒精探测仪的基本原理是根据mq2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亮相当于一个报警的作用
酒精探测仪的设计
酒精探测仪设计的基本原理
酒精 MQ-2 气敏 传感器 报警 LM3914 对比 电压
简易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பைடு நூலகம்相 应的控制电路,通过电压比较器,当输出为高电平是,L ED亮,相当于一个报警的作用。该设计的电路,电压比 较电路和输出电路。
任务八 酒精测试仪的设计
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任务四酒精测试仪的设计
• 当P型半导体材料遇到氧化性气体(如氧气、三氧化硫等)会发生氧化 反应,半导体中载流子浓度减小,导电性能减弱,因而电阻增大。 • 对于混合材料,无论吸附氧化性还是还原性气体,都使载流子浓度减 少,电阻增大。 • MQN型气敏电阻是应用较多的一种金属氧化物半导体气敏元件,它 的结构如图2-45所示,包括塑料底座、电极引线、不锈钢网罩、气敏 烧结体以及包裹在烧结体中的两组铂丝。其中一组铂丝为工作电极, 另一组铂丝(图2-45中的左边铂丝)为加热电极兼工作电极。气敏电阻 工作时必须加热到200℃~300 ℃ ,其目的是加速被测气体的化学吸 附和电离的过程,并烧去气敏电阻表面的污物(起清洁作用)。
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图2-49矿灯瓦斯报警器电路
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图2-50火灾烟雾报警器电路
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图2-51酒精测试仪电路
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图2-44气敏元件外形
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表2-5气敏传感器检测气体的种类及主要 检测场所
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图2-45 MQN型气敏电阻结构及测量电路
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图2-46 MQN型气敏电阻灵敏度
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图2-47氧浓度传感器外形
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图2-48氧化钛式氧传感器的结构与测量 转换电路
1-外壳(接地); 2-安装螺栓;3-搭铁线;4-保护管;5-补偿电阻; 6-陶瓷片;7-Ti02气敏电阻;8-进气口;9-引脚
• 三、知识链接
• 1.气敏传感器的种类和测量原理 • 利用半导体气敏元件同气体接触,造成半导体性质变化,借此来检测 待定气体的成分或者测量其浓度的传感器称为气敏传感器,其外形如 图2-44所示。气敏传感器主要用于工业中天然气、煤气、石油化工等 部门的易燃、易爆、有毒有害气体的监测、预报与自动控制,气敏传 感器能够检测气体的种类及主要检测场所,如表2-5所示。气敏传感 器品种繁多,主要介绍金属氧化物半导体气敏元件和氧化错气敏元件。
酒精检测器.ppt
浓度检测子程序
采样,A/D转换 等待50ms
N
得到10个结
果
Y
取最大的3个 数求均值
送数码管显视 示
大于
与预设值比
较
小于
报警
返回
延时2 S
图11 酒精浓度检测子程序流程图
2 .温度处理部分
• 本系统软件部分主要包括:DS18B20 的初 始化子程序、向DS18B20 中写数据子程序, 从DS18B20 中读数据子程序、温度转换子 程序和通信子程序。软件系统流程图如图 12所示。
单片机酒精检测仪
1、概述 2、检测原理 3、系统硬件设计 4、软件处理部分 5、小 结
概述
• 酒精检测仪主要是指 • 呼出气体酒精含量探测器是专门为警察设计的一款执法的检测工具,
执勤民警可用来对饮酒司机的饮酒多少来进行具体的处理,有效减少 重大交通事故的发生。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。 • 也可以使用在高危领域禁止酒后上岗的企业,企业用的酒精检测仪并 非便携式,而是壁挂式的酒精检测仪,壁挂式较便捷式来说具有使用 方便,检测速度加快,精准度高的好处,壁挂式为了更加适合企事业 单位使用,增加刷卡考勤,语音报警,等一系列功能。 • 仪器采用可替换的吹管,保证被测试人的健康卫生。可自由设定饮酒、 醉酒报警值等信息。仪器报警时伴随有声报警信息,屏幕也会显示相 应的提示信息,来帮助用户区别报警的种类,使操作简洁明了,使用 方便。
二、检测原理
• 当具有N型导电性的氧化物暴露在大气中时, 会由于氧气的吸附而减少其内部的电子数 量而使其电阻增大。其后如果大气中存在 某种特定的还原性气体,它将与吸附的氧 气反应,从而使氧化物内的电子数增加,导 致氧化物电阻减小。半导体-氧化物传感器 就是通过该阻值的变化来分析气体浓度。
酒精探测仪设计
目录《传感器》课程设计任务书 (1)一引言 (3)二设计方案 (4)2.1 设计方案的选择 (4)2.2 酒精探测仪设计的基本原理 (4)三电路设计 (4)3.1检测电路 (4)3.2控制电路 (5)3.3比较电路 (5)3.4输出电路 (5)四电路调试 (5)4.1 LM311电压比较电路调试 (5)4.2 LM358电压比较电路调试 (6)4.3 传感器调试电路 (7)4.4 总体电路调试 (8)五心得体会 (8)参考文献 (10)附录一便携式酒精探测仪总电路图 (11)附录二元器件列表 (11)附录三便携式酒精探测仪实物图 (12)余陈丽:便携式酒精探测仪《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)心得体会华东交大课程设计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。
酒精测试仪的设计与制作 2
MQ-3介绍
错误总结
实训过程中遇到的问题及解决方法
1.MQ-3 焊盘孔径过小 方法:修改MQ-3封装 2.导线之间总是绿色 方法:修改规则中的Clearance最小间隙,如果需要可 以改为0 3.等等。。。。。。
看图说事
1 注意事项 2 原理图 3 自制原件 4 原件清单 5 实物图
注意事项
1.在规则里面改变 地线,电源线,普 通导线分宽度。地 线>电源线>普通导 线. 2.不要忘记滴泪滴, 覆铜. 3.导线之间不要交 叉,也不要成锐角. 4.原件分布要均匀 完成之后记得检查
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LM3914介绍
LM3914是显示驱动集成电路.内 含输入缓冲器、10级精密电压比 较器、1.25V基准电压源及点/条显 示方式选择电路等。10级电压比 较器的同相输入端与电阻分压器 相连,电阻分压器由10只1kΩ精 密电阻串联组成,各级比较器的 加权值相等,构成10级线性显示 驱动器,适用于LED(亦可驱动 LCD、VFD)电平表的线性标度器 件.
3 使用
从理论上说,要判断是否是酒后驾驶,最简单可行 的方法是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。大 量的统计研究结果表明,如果被测者深吸气后以中 等力度呼气达三秒钟以上,这时呼出的气就是从肺 部深处出来的气体,呼气中的酒精含量与血液中的 酒精含量。 根据国家质量监督检验检疫局发布的《车辆驾 驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》
5 设计要求
1、通过酒精传感器检测酒精浓度 2、酒精浓度通过液晶LCD1602显示 (或者通过数码管、LCD12864) 3、利用ADC0832进行对酒精传感器 的电压信号进行转化 4、通过按键进行浓度设置
6
主要器件Biblioteka 酒精传感器 酒精传感器所使用的气敏材料是在清 洁空气中电导率较低的二氧化锡 (SnO2)。当传感器所处环境中存在酒 精气体时,传感器的电导率随空气中 酒精浓度的增加而增大。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。
酒后驾车测试仪
目录1 引言 ......................... 错误!未定义书签。
1.1课题的背景和意义......... 错误!未定义书签。
1.2本论文主要工作 (1)2 总体设计方案 (2)2.1酒后驾车测试仪整体结构设计 (2)2.2硬件设计及功能概述 (2)2.3硬件电路设计 (3)2.4各功能模块的设计 (4)2.4.1 单片机的选择 (4)2.4.2 ADC的选择 (5)2.4.3 气体传感器的选择 (7)2.4.4 键盘、报警及显示电路 (11)2.5 软件部分设计............. 错误!未定义书签。
2.5.1 主程序设计流程图.... 错误!未定义书签。
2.5.2 INT0输入捕获中断流程图错误!未定义书签。
2.5.3 1602LCD初始化流程图.错误!未定义书签。
3 总结与展望 ................... 错误!未定义书签。
参考文献 ....................... 错误!未定义书签。
附图:酒精测试仪总电路图 .. (18)1 引言1.1课题的背景和意义近年来,随着我国经济的高速发展,人民的生活水平迅速提高,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。
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。
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险。
为此,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,以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。
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。
酒精浓度测试仪的设计PPT
致谢
A/D转换器
ADC0809与单片机接口
单片机
LCD与单片机连接原理图
可编程键盘接口芯片82C79及键盘的链接原理图
声光报警
软件设计
主程序流程图 显示:显示提示界面 、阈值设置界面、测 量结果界面。 键盘扫描:判断是否 有键按下。 数据处理:完成数据 间的转换和数字间的 转换。 声光报警:数据超过 阈值,报警。
国内外的研究
奔驰、大众、宝马等厂家也研制出一些预防酒后 驾车的车内设备,“酒精锁”。
俄罗斯圣彼得堡一家激光公司发明了激光酒精检 测仪,可对驾驶员是否饮酒进行远距离探测。
英国布里斯托尔大学的研究人员试图通过检测驾 驶员眼睛的动作来识别是否醉驾。
硬件设计
硬件方案总体框图
设计选择
酒精浓度检测仪主要构成部分。 酒精传感器----MQ-3 模数转换器----ADC0809 单片机----AT89S52 LCD显示----LJDl28X64液晶显示模块 键盘----8279 声音报警----蜂鸣器报警电路和LCD发光
酒精浓度测试仪的设计
指导教师:
班பைடு நூலகம்: 学生: 学号:
LOGO
系统的背景及意义
背景
酒后驾车是导致交通事故的一个 主要因素,为了防止机动车辆驾 驶人员酒后驾车,现场测试人体 呼气中酒精含量已经受到重视, 所以酒精浓度测试仪正在慢慢的 得到广泛的关注与应用。
意义
为了实现对人权的尊重,对生命 的关爱,使更多人的生命权、健 康权及幸福美满的家庭能得到更 好的保护,需要设计一款酒精浓 度测试仪。
酒精浓度检测仪的设计
毕业论文酒精浓度检测仪的设计摘要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。
系统将传感器输出信号通过A/D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。
从而让驾车的人知道自己该在什么情况下可以开车,这是一个在现代生活很实用。
经过大量的验证,基于单片机的酒精浓度监测仪检测仪比传统的机械检测仪或酒精计灵敏,监测精度高,准确方便,可靠性好,扩展简单,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具有一定的价值。
关键词:酒精浓度传感器;单片机;数模转换;硬件设计;数码管显示Alcohol concentration detector designAbstractThis paper studies has been designed for public inspection and overrun alarm function with the alcohol concentration intelligent tester. Its design scheme based on 89C51, MQ3 alcohol concentration sensor. System will sensor output signal through the A/D circuit recuperation, data processing by MCU, finally by LCD display alcohol chroma value. So let the people know what oneself should drive in what circumstances can drive, this is a very practical in modern life.After a great deal of verification, based on SCM alcohol concentration monitor detector than traditional mechanical detector or alcohol plans, monitoring high precision, sensitivity, good dependability, precise convenient extended simple, control powerful functions. Beyond the value of acousto-optic alarm, intuitive accurate. So based on SCM alcohol concentration monitor research has certain value.Keywords:Alcoho concentration sensor; microcontroller; digital-to-analog;hardware design; digital pipe display目录摘要...................................................................................................................... I- 2 - Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1酒精浓度检测仪的背景 (1)1.2酒精浓度检测仪现状及发展趋势 (1)1.3本课题实现目标 (1)1.4本章小结 (1)第2章设计方案和元器件选择 (2)2.1设计方案 (2)2.2元器件选择 (2)2.2.1单片机的选择 (2)2.2.2传感器 (2)2.2.3数模转换器 (2)2.2.4 AT24C02存储器 (2)2.2.5 LCD显示 (2)2.3本章小结 (2)第3章硬件设计 (3)3.1硬件设计原理 (3)3.2硬件设计的外围电路 (3)3.2.1晶振电路 (3)3.2.2复位电路 (3)3.2.3报警设计........................................................................................ - 16 -3.2.4电源电路 (3)3.2.5信号调制电路................................................................................ - 18 -3.2.6 A/D转换设计 (3)3.2.7外围扩充存储器电路 (3)3.3本章小结 (3)第4章系统软件的设计 (4)4.1主程序 (4)4.2 A/D转换模块程序流程图 (4)4.3液晶显示程序流程图 (4)4.4本章小结 (4)第5章本设计总结与展望 (5)参考文献 (6)致谢 (7)附录A (8)附录B (9)第1章绪论检测仪向更迅速更快捷发展,方便携带等要求发展。
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。
测控电路设计--酒精测试仪
引脚号第二功能:
·P3.0 RXD(串行输入)。
·P3.1 TXD(串行输出)。
·P3.2 INT0(外部中断0)。
·P3.3 INT0(外部中断0)。
·P3.4 T0(定时器0外部输入)。
·P3.5 T1(定时器1外部输入)。
·P3.6 WR(外部数据存储器写选通)。
·P3.7 RD(外部数据存储器写选通)。
RST: 复位输入。晶振工作时,RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后,RST 脚输出96个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下,复位高电平有效。
酒精测试仪设计
1.设计思路
酒精浓度检测仪主要是用来检测酒精浓度的,它主要由酒精传感器、模数转换器、单片机、LED显示构成。酒精传感器将检测到的酒精浓度转化为电信号,然后将电信号传送给模数转换器,经过模数转换器转换后,把转换后得到的数字信号传给单片机,单片机对所输入的数字信号进行分析处理,最后将分析处理的结果通过显示器显示出来。
模数转换采用ADC0804,其工作特性:
工作电压:+5V,即VCC=+5V。
模拟输入电压范围:0~+5V,即0≤Vin≤+5V。
项目1 制作酒精浓度测量仪
(3)酒精液体校准 按照传感器的使用要求,先通电将传感器预热,使用调配好50%的酒
精溶液作为散发源,把传感器靠近酒精溶液,调节电位器RP,使系统的 灵敏度与校正用的酒精浓度测试仪尽可能接近。 6.常见故障及排除方法 (1)接触酒精后电路不工作,主要原因可能是集成驱动芯片LM3914装 反或者MQ-3接错。 (2)接触酒精后,点亮的发光二极管个数随距离的变化不明显,主要原 因是电路不够灵敏,应适当调节电位器。
内部电路构成及引脚功能如图1-14所 示。
1.5 项目评价
调试完成后,按照表 1-8 进行评价。
表 1-8 酒精浓度测试仪评价表
评价项目 评价内容
评价标准
配分
工艺 功能
1. 元件布局 2. 布线 3. 焊点质量 1. 电源电路 2. 电压直接调试 3. 灵敏度调节
安全素养 1. 安全 2. 6S 整理
片5脚和地之间接入从0.2V逐步升高到5V的电压,观察发光二极管和 蜂鸣器的变化。正常应该是LED1~LED9依次被点亮,在LED5和LED6 被点亮之间蜂鸣器将发出声音,并一直持续。用数字万用表测量蜂鸣 器刚发出声音时,各发光二极管与集成芯片相连端的电压和三极管T1、 T2各引脚的电压值,记录在表1-5中。
行合理布局,元器件参考布局如图1-8所示。然后进行焊接安装, 安装时各元器件均不能装错,特别要注意有极性的元器件不能装反, 如发光二极管和集成电路等。安装工艺要求见表1-3。
序号 1 2 3 4 5 6
元件名称 传感器 芯片 电阻 电位器 发光二极管 蜂鸣器
表 1-3 元器件安装工艺
代号
安装工艺要求
1.2.1 整体方案设计
1.2.2 电路设计及工作原理分析
当传感器检测不到酒精时,
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。
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章总体设计本课题的设计任务及要求设计任务设计并制作酒精测试仪,其组成如图所示。
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。
(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系统整机原理图分析如图系统整机原理图,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、分别控制ADC0809的ALE和START端口进行模数转换;通过、、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。
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进一步了解酒精测试仪
▪ 1 产生背景
▪ 2 分类
▪ 3 使用
▪ 4 酒精测试仪的原理简
▪ 5 设计要求
▪ 6 主要器件
▪ 7.看图说事
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1 产生背景
▪ 酒精测试仪 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”。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。
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3 使用
▪ 从理论上说,要判断是否是酒后驾驶,最简单可行 的方法是现场检测驾驶人员呼气中的酒精含量。大 量的统计研究结果表明,如果被测者深吸气后以中 等力度呼气达三秒钟以上,这时呼出的气就是从肺 部深处出来的气体,呼气中的酒精含量与血液中的 酒精含量。
▪ 根据国家质量监督检验检疫局发布的《车辆驾 驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》
▪ 此外,由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。
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▪
2 分类
可以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、红外线 型、气体色谱分析型、比色型。但由于价格和使用方 便的原因,目前(截止2009年8月)常用的只有燃料电 池型(电化学型)和半导体型两种。 ▪ 燃料电池是当前全世界都在广泛研究的环保型能 源,它可以直接把可燃气体转变成电能,而不产生污 染,酒精传感器只是燃料电池的一个分支。燃料电池 酒精传感器采用贵金属白金作为电极,在燃烧室内充 满特种催化剂,使进入燃烧室内的酒精充分燃烧转变 为电能,也就是在两个电极上产生电压,电能消耗在 外接负载上,此电压与进入燃烧室内气体的酒精浓度 成正比。
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5 设计要求
▪ 1、通过酒精传感器检测酒精浓度 ▪ 2、酒精浓度通过液晶LCD1602显示
(或者通过数码管、LCD12864) ▪ 3、利用ADC0832进行对酒精传感器
的电压信号进行转化 ▪ 4、通过按键进行浓度设置
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6 主要器件
▪ 酒精传感器 ▪ 酒精传感器所使用的气敏材料是在清
洁空气中电导率较低的二氧化锡 (SnO2)。当传感器所处环境中存在 酒精气体时,传感器的电导率随空气 中酒精浓度的增加而增大。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。
而且 ▪ 减少了打孔的工作量。 ▪ ▪ (4)正确选用抗干扰器件。例如用陷波器等滤除一定频率的干扰信号.
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LM3914介绍
LM3914是显示驱动集成电路.内 含输入缓冲器、10级精密电压比 较器、1.25V基准电压源及点/条 显示方式选择电路等。10级电压 比较器的同相输入端与电阻分压 器相连,电阻分压器由10只1kΩ 精密电阻串联组成,各级比较器 的加权值相等,构成10级线性显 示驱动器,适用于LED(亦可驱动 LCD、VFD)电平表的线仪的原理简
▪ “酒精测试仪”的电路主要由89S52单片机,酒精 浓度检测电路、ADC0832 A/D转换器、显示电路、 键盘和电源电路组成。酒精浓度信号经过酒精检测 电路转化为模拟电压信号传输到A/D转换器转化为 数字信号,再传输到单片进行处理:根据酒精浓度 的的不同和按键指令控制浓度显示和其它相应动作。
学生 蔡扬名
班级 应电1231
学号 0433121001
指导老师 张丽萍 台州职业技术学院1
酒精测试仪
▪ 酒精测试仪,又称酒精检测仪,是可供执法交 警作为检测驾驶人员呼气酒精含量的具有法律 效力的酒精测试仪,也可以用在需要控制人体 酒精呼入量以确保安全的任何场合。2009年8 月以来,随着中国交通部门加强了对酒后驾驶 行为的检查力度,不少司机为了逃避酒后驾车 罚单,上网争购酒精测试仪。交管部门相关人 士提醒,网上卖的酒精测试仪的准确性不好判 断,交警所用的酒精测试仪经过专门的质检部 门检测合格,每半年要校准一次。
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自制原件
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实物图
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PCB板制作注意事项
▪ (1)逻辑门的多余输入端应妥善处理。或门、或非门多余输入端接低电 平;
▪ 与门、与非门多余输入端接高电平、以免引起误操作。 ▪ ▪ (2)应选用标准器件封装, ▪ 如果需要创建元件封装, ▪ 焊盘孔距应与器件引脚 ▪ 间距一致,以减小引线阻抗和寄生电感。 ▪ ▪ (3)尽量选用贴片元件。这样不仅可以减小整机体积、提高焊接质量,
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MQ-3介绍
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错误总结
实训过程中遇到的问题及解决方法
1.MQ-3 焊盘孔径过小 方法:修改MQ-3封装
2.导线之间总是绿色 方法:修改规则中的Clearance最小间隙,如果需要可 以改为0
3.等等。。。。。。
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看图说事
▪ 1 注意事项 ▪ 2 原理图 ▪ 3 自制原件 ▪ 4 原件清单 ▪ 5 实物图
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注意事项
1.在规则里面改变
地线,电源线,普
通导线分宽度。地
线>电源线>普通导
线.
back
2.不要忘记滴泪滴,
覆铜.
3.导线之间不要交
叉,也不要成锐角.
4.原件分布要均匀
完成之后记得检查
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原件清单