基于单片机的酒精浓度检测系统

基于单片机的酒精浓度检测仪

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

基于单片机的酒精浓度检测仪

Abstract

This 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 concen

目录

第1章绪论 1

1.1 课题选题依据和制作意义 1 1.2 国内外研究成果的概述 1 1.3 研究此课题的途径 2 1.4 此设计的构成和内容 2

第2章系统的工作原理与结构 3 2.1 工作原理 3 2.2 结构框图 4

2.3 酒精浓度检测仪的整体结构组成 4 第3章检测仪的硬件设计 4 3.1 单片机的选择 4

3.2 酒精浓度检测的设计 6

3.2.1 MQ-3气敏传感器的结构和外形 7 3.2.2 MQ-3灵敏度特性曲线 8

3.2.3 MQ-3的标准工作条件和环境条件 8 3.2.4酒精浓度信号的采集 9 3.3 模数转换电路的设计 10 3.3.1 ADC0809的特点 10 3.3.2 模数转换电路 10

3.4 按键设定阈值及阈值存储电路的设计 11 3.5 液晶接口电路的设计 11 3.6 声光报警电路的设计 12 3.7 单片机与PC机串口通讯 13 3.8 晶振电路的设计 13 3.9 复位电路的设计 14

3.10 附加功能电路的设计 14

第4章检测仪的整体原理图和实物图 15 第5章检测仪的软件实现 16 5.1 A/D转换的软件实现 16

5.2 阈值设定及显示的软件控制 17 5.3 整体软件控制流程

编号

毕 业 设 计（论文）

题目 基于单片机的酒精浓度

测试系统设计

二级学院 电子信息及其自动化 专 业 自动化

班 级 111070102

学生姓名 陈然 学号11107990703 指导教师 陈鸿雁 职称 副教授 时 间 2015年6月

重庆理工大学毕业论文 基于单片机的酒精浓度测试系统设计

目 录

摘 要 ............................................................... I

Abstract ........................................

基于单片机的酒精浓度测试仪

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

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基于单片机的酒精浓度测试仪

目录

第一章 绪论 ..............................................................................................

苏州科技学院本科生毕业设计（论文）

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，

I

苏州科技学院本科生毕业设计（论文）

Alcohol tester based on MCU

Abstract

The rapid development of China's economy makes the s

1 引言

1.1 项目的研究背景

随着人民生活水平的提高和对环境问题及健康问题的日益重视，室内空气品质状况受到越来越多的关注。由于现代生活节奏的加快，人们在起居室、办公室等室内环境的滞留时间越来越长。如果把工作、居住和休闲的时间都加在一起，在西方工业发达国家人们在室内停留的时间己达全天的93%左右，而我国也超过了全天的85%室内空气品质状况直接影响人们的身体健康。恶劣的室内空气是不良建筑物综合症的主要原因。美国环境保护局(EPA)与世界卫生组织(WHO)进行的联合调查表明，有大约20%的美国建筑存在严重的室内空气污染，40%有一定程度的室内空气污染，另40%存在轻微或没有室内空气污染[1]。根据美国环境健康总署的调查，室内主内空气污染常常是室外空气污染浓度的2-3倍，在冬季缺乏通风，使用燃料取暖炉等情况下甚至高达100倍。一般家庭室内可检测到的污染物多达300种，而有68%的人体疾病与室内空气污染有关。美国职业安全及健康局的报告认为，在美国，企业因室内空气恶劣而造成的工时损失平均约每人每日14-15分钟[2]。 1.1.1 气体危害现状

仅以人类自身来说，其日常生活和生产活动都与周围的大气环境密切相关，大气的变化对人类有极大的影响。空气

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

太原工业学院

毕业论文开题报告

学 生 姓 名： 系 部： 专 业： 论 文 题 目：

指导教师:

2014 年 3 月 2 日

学 号： 自动化系 电气工程及其自动化

基于单片机的液体浓度检测系统设计

乔俊福

毕 业 论 文 开 题 报 告

一．论文研究目的及意义： 浓度检测室是工业生产中至关重要的一项工作，它直接关系着产品的质量，生产厂商一方面在化验室中对产品的浓度进行检验，另一方面还要求在生产线上对产品的浓度进行实时监控。相比化验室步骤繁琐的抽样检验，在线实时检测更具有时效性，而且更易控制产品质量。在在线实时检测系统中，操作人员在生产过程中可以随时掌握产品浓度的变化情况，及时采取措施，实现实时控制，从而使产品的浓度控制在要求的范围内，这对于保证产品的质量有很重要的意义[6][1]。 目前，工业生产中检测液体浓度的方法有很多，如比重法、化学分析法、超声波法及光学法等。这些检测方法的原理和设备结构有着非常大的差异，其适用的部门和场合也各不相同，而且各有其优点与不足[5]。 比重法，使用起来比较方便，但在工业生产中，经常要在大型的槽或池中检测不同深度处的溶液浓度，而且由于比重计采用的是浮力原理，因此它只

基于51单片机酒精浓度监测仪设计与实现

姓名：彭微 学号：08231040 指导老师：雷思孝

设计背景 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”。 本研究设计了一种用于公共场所具 有检测及报警功能的酒精浓度智能 监测仪

设计思路 本设计主要基于51单片机来设计的。 通过MQ-2对呼出气体中酒精浓度的反应 以取样电压的形式送入到NE555的触发端， 使NE555的输出端由低变成高电平，继电 器KS吸合，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， 如果是，则发光二极管被点亮。 为了下一次继续检测，我设置了解除报 警功能按键。

设计方案(系统框图)

酒精输入电路

单

解除报警

片 复位电路 发光二极管

机时钟电路

单片机AT89C51简介 AT89C51是作为此系统的核心器件，具有以下 主要特点： 与MCS-51 兼容 4K字节可编程FLASH闪速存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留时间：10年 全静态工作：0Hz-24MHz 128字节内部RAM

1绪论

在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。我们用一种相对比较简单的方式来测量。

我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，温度范围为-55至125 oC,最高分辨率可达0.0625 oC。DS18B20可以直接读出北侧温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。

本设计的一种温度控制系统，用STC89C52单片机作为温控器，选用DS18B20数字温度传感器，测量范围0℃-～+100℃，使用LED模块显示，可任意设置上下限报警温度，采用数码管实时显示温度，通过串口利用单片机与上位机的通信，对温度进行采集、数据处理和控制。

2 设计要求

? 内容及要求：

研究单片机的温度监控系统，可以在PC机端实时监控系统温度，并根据当前的温度值对单片机系统进行控制。利用VB编制PC示例程序或采用串口助手在PC机上显示。

? 主要技术指标：

（1