酒精浓度检测仪的设计(中北大学)

测控电路课程设计

专业：测控电路与仪器

班级：08050342X

姓名：解雷

学号：35

目录

一、前言 (4)

二、酒精测试仪总体方案设计 (4)

2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析 (4)

2.2 酒精浓度检测仪设计方案 (4)

三、硬件设计 ....................................................... ..5

3.1 传感器的选择 ............................................... .. 5

3.2 A/D转换电路 (6)

3.3 89C51单片机系统 (9)

3.4 LED显示电路 (12)

3.5 键盘电路 (13)

3.6 报警电路 (13)

四、软件设计 (14)

4.1 主程序框图 (14)

4.2 数据采集子程序程序框图 (15)

4.3 报警子程序程序框图 (15)

五、课程设计系的心得体会 (17)

六、参考文献 (17)

附图整体电路图 (18)

酒精浓度检测仪的设计

一、前言

近年来，我国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繁发生。为此，我国将酒驾列入刑法范围内，所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主，检测驾驶员呼出气体的酒精浓度，并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。其可检测出空气环境中酒精浓度值，并可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。

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。

二、酒精测试仪总体方案设计

2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析

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。

2.2 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，还需接人LED显示，4*4键盘，报警电路等。

其总体框图如图2-1所示。