酒精浓度的自动检测

1. 选题背景

酒精，学名乙醇，在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，无毒，可饮用。乙醇的用途很广，可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂等，在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。由于酒精的挥发性和易燃性，在工业生产制造过程中应严格控制其浓度，以保证生产安全性；同时，酒也是一种流传广泛的饮品，但近些年酒后驾驶现象屡次出现，给人们的生活带来严重影响，愈发体现了检测酒精浓度这一技术的重要性。

2. 方案论证

本系统以单片机控制为基础，实现对酒精浓度的自动检测，显示并在浓度超标时自动报警。因酒精易挥发，本系统将使用气敏传感器对气态酒精进行检测。目前单片机成本较低，性能优越，可胜任系统控制单元。

3. 过程论述

3.1 基本结构

图1 系统结构图

本系统主要由酒精浓度传感器，数模转换器，单片机，显示及报警模块组成。首先由酒精传感器采集信号，并将此模拟信号送至A/D转换器，处理成数字信号后送入单片机，由单片机处理后进行显示并在超过给定值时报警。

3.2 器件选择

3.2.1 传感器

传感器采用气敏传感器MQ-3。

MQ-3气体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蒸汽时，传感器的电导率随空气中酒精气体浓度的增加而增大。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。

MQ-3气体传感器对酒精的灵敏度高，可以抵抗汽油、烟雾、水蒸气的干扰。这种传感器可检测多种浓度酒精气氛，是一款适合多种应用的低成本传感器。

MQ-3的标准回路有两部分组成：其一为加热回路；其二为信号输出回路，它可以准确反映传感器表面电阻的变化。传感器表面电阻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 出面获得的。二者之间的关系表述为：RS/RL=(VC－VRL)/VRL，其中VC 为回路电压，10V。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。

图2 MQ-3电路结构图及实物图

3.2.2 A/D转换器

A/D转换器采用TLC549

TLC549是 TI公司生产的一种低价位、高性能的8位 A/D转换器，采用了CMOS工艺，它以8位开关电容逐次逼近的方法实现A/D转换，其转换速度小于17us，最大转换速率为40000HZ，4MHZ典型内部系统时钟，电源为3V至6V。它能方便地采用三线串行接口方式与各种微处理器连接，构成各种廉价的测控应用系统。

REF+：正基准电压输入2.5V≤REF+≤Vcc+0.1。

REF－：负基准电压输入端，-0.1V≤REF-≤2.5V。且要求：（REF+）－（REF-）≥1V。

VCC：系统电源3V≤Vcc≤6V。

GND：接地端。

/CS：芯片选择输入端，要求输入高电平VIN≥2V，输入低电平VIN≤0.8V。

DATA OUT：转换结果数据串行输出端，与TTL 电平兼容，输出时高位在前，低位在后。

ANALOGIN：模拟信号输入端，0≤ANALOGIN≤Vcc，当ANALOGIN≥REF+电压时，转换结果为全“1”(0FFH)，ANALOGIN≤REF-电压时，转换结果为全“0”(00H)。

I/O CLOCK：外接输入/输出时钟输入端，同于同步芯片的输入输出操作，无需与芯片内部系统时钟同步。

图3 TLC549引脚图

3.2.3 单片机

单片机采用AT89S52。

AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。

AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

图4 A T89S52引脚图

3.2.4 显示模块

显示模块采用LCD1062。

LCD1062，工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。

1602采用标准的16脚接口，其中：

第1脚：VSS为电源地

第2脚：VCC接5V电源正极

第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高(对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。

第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。

第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平(1)时读取信息，负跳变时执行指令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。

第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。

图5 LCD1602引脚图3.2.5 报警模块

报警模块使用蜂鸣器。

图6 蜂鸣器电路结构图

3.3 整体电路图

图7 整体电路图3.4 控制流程

图8 控制流程图

4. 总结

设计的系统实现了酒精浓度的自动检测及超标报警功能，系统灵敏，造价低，能够解决此次设计课题背景中的实际问题，实际应用价值很高。

5. 设计心得体会

本次设计性实验课题来自于实际生活，使自动控制、单片机、数字电子和模拟电子等多门学科知识得到了实际运用。在设计过程中帮助我更好的理解了当前所学习的内容，同时也了解了许多器件的运用。由于知识水平所限，设计的系统结构简陋，功能欠佳，希望能在今后的学习过程中继续完善。

(完整版)酒精浓度测试仪设计详解.doc

酒精浓度测试仪设计报告

目录酒精浓度测试仪设计报告 (1) 一、设计意义 (3) 二、硬件设计 (3) 1、设计框图 (3) 2、乙醇信号检测及调理电路 (4) 3、单片机电路 (7) 4、显示电路 (8) 5、供电及程序下载电路 (9) 三、Protel 硬件开发软件 (10) 1． Protel 软件组成 (10) 2． PCB 板设计 (11) 四、软件编程 (13) 1、软件流程图 (13) 2、主程序 (14) 五、下载与调试 (20) 1、 USB 转串口驱动安装 (20) 2、下载程序 (21) 参考文献 (22) 程序 (22)

一、设计意义自《刑法修正案 ( 八) 》和修改后的《道路交通安全法》正式实施，“醉酒驾驶”正式入刑。不仅交警部门，而且很多车主都期盼能够有便携仪器方便地测量气体酒精浓度，为安全驾驶提供保障，有效减少重大交通事故的发生。本研究设计的酒精浓度测试仪是一款实用性强、安全可靠的气体乙醇浓度检测工具，采用高精度 MQ-3乙醇气体传感器对空气中的乙醇浓度进行检测，利用宏晶公司高性能低成本单片机 STC89C52对检测信号进行 A/D 转换和处理，最后通过液晶屏显示输出。本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能，可以根据法律法规或用户需要设定修改醉酒阈值，并进行保存。二、硬件设计 1、设计框图本研究设计的酒精浓度测试仪框图如图1 所示。MQ-3 乙醇气体传感器输出信号经信号调理电路处理，输出随乙醇浓度变化的电压信号，该电压信号送入单片机系统，经 AD 转换，与设定的醉酒阈值进行比较，并显示或报警。

酒精检测方法验证报告

酒精计法检测验证报告报告编号：XZ/YZ20170003 编写：审核：时间：

酒精计法检测验证报告 1. 目的：本方案是酒精计法检测酒精考察，证明酒精棉签的挤出液里的酒精可以用精密酒精计进行检测。 2. 原理：用精密酒精计读取酒精体积分数示值，按GB/T10345-2007白酒分析法附录B进行温度校正，求得在20℃时乙醇含量的体积分数，即为酒精度。 3.实验依据：《消毒技术规范》2002版2.2.1.2.11乙醇含量的测定第二法比重法 GB/T10345-2007白酒分析法6.2酒精计法 4试验条件： 4.1室温：约20℃ 4.2检测方法：在洁净、干燥的100ml量筒中加入酒精样品溶液，静置数分钟后，待溶液中气泡消失后，放入洁净、擦干的酒精计，不应触量筒壁，同时插入温度计，平衡5min，水平观测，读取液面处与酒精计刻度弯月面相切处的刻度示值，同时记录温度。根据测得的酒精计示值和温度，查附录B换算成20℃时样品的酒精度。 4.3 样品：酒精棉签，批号：20171101、20171110、20171120，规格：30支/瓶 4.4检测器具：精密酒精计：分度值为0.1%vol ，70-80%，两支量筒：100ml ，3个温度计：2支 4.5检测人员：陶荣玲，复检人员：舒秀珍 5方法验证精密度 5.1配制方法：取酒精棉签，批号：20171101、20171110、20171120，规格：30支/瓶各20瓶，分别取其挤出液100ml用酒精计检测，两个人检测结果绝对差值，不应超过平均值的0.5%。 5.2数据记录及处理见下表

表1 酒精计检测数据表2 酒精计检测数据表3 酒精计检测数据对比

酒厂酒精浓度检测方案

酒厂酒库有害气体检测方案一、概述酒精（分子式C2H5OH）别名又称乙醇是属于易挥发的液体，当酒库存放着大量的酒时，酒精浓度会随着时间慢慢的挥发出来，当与空气中的氧气接触在明火的情况下极易发生爆炸。所以我们要对酒精浓度实时在线检测并且联动消防系统或者通风系统，防止酒精浓度过高或者酒精泄露引发的爆炸事件。（酒精具高度易燃性，有严重火灾危险，属于甲类火灾危险物质。受热或遇明火有着火、爆炸危险。酒精泄漏及敞口使用时，乙醇可挥发至空气中，产生酒精气味。蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃，导致起火事故，如果处理不当，会引发火灾事故，造成人员烧伤，甚至会引发爆炸。）二、设计依据 GB12358-2006作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求 GB3836.15-2000爆炸性环境用防爆电气设备第15部分-危险场所电气安装（煤矿除外） GB16808-2008可燃气体报警控制器《石油化工自动化仪表选型设计规范》SH3005-1999 《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH3063-1999 《石油化工仪表接地设计规范》SH/T3081-2003 《石油化工仪表供电设计规范》SH/T3082-2003 三、危害酒精在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，无毒，浓度低可饮用；具有特殊香味，并略带刺激；微甘，并伴有刺激的辛

辣滋味。酒精液体密度是0.789×103kg/m3(20℃)，乙醇气体密度为1.59×103kg/m3，沸点是78.3℃，熔点是-114.1℃，易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。在生产中长期接触高浓度酒精可引起鼻、眼、粘膜刺激症状，以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等。四、预防措施 1、通风系统通风是借助换气稀释或通风排除等手段，控制酒库中的酒精含量的累计与危害，实现酒库内外空气环境质量保障的酒精浓度低于爆炸下限的控制技术。通风系统就是实现通风这一功能，包括进风口、排风口、送风管道、风机、降温及采暖、过滤器、控制系统以及其他附属设备在内的一整套装置。 2、浓度实时监测酒精浓度实时监测是通过在现场安装深圳市圣凯安科技有限公司的固定式酒精气体报警器（SKA/NE-301）来实时反馈酒库的实时浓度酒精值，包括两个部分：一、酒库中安装的酒精气体报警器，通过与酒精气体发生氧化还原反应产生的微弱电流信号转化为标准的RS485信号；二、K666气体报警器主机，通过接收到的RS485信号转换为液晶显示数据并且设置相应的报警灯、声音等报警装置及一些联动消防装置和通风装置。 3、加强人员的防范意识培训专职人员看管酒库，每次进出酒库前后都必须配搭深圳市圣凯安科技有限公司的便携式酒精气体检测仪（SKA/C2H5OH-502）随时随地的检测酒精浓度五、检测装置参数及实物图 1、K666控制主机

智能仪表酒精测试仪的各项参数2012

酒精测试仪一.酒精浓度检测仪的硬件电路设计主要包括:传感器测量电路、STC12C5A16AD单片机系统、A/D转换电路、LCD示电路键盘扫描、数据采集、数据处理、显示、光报警等子程序仪器开机后经初始化，调用LCD显示子程序显示提示界面、阈值设置界面、测量结果界面等。键盘扫描程序判断是否有键按下。测量时数据采集程序把数据送人到A／D转换器，进行A／I)转换。由数据处理程序完成数据间的转换和数制间转换。当测量数据超过阈值时，报警子程序启动二.仪器开机后经初始化，调用LCD显示子程序显示提示界面、阈值设置界面、测量结果界面等。键盘扫描程序判断是否有键按下。测量时数据采集程序把数据送人到A／D转换器，进行A／I)转换。由数据处理程序完成数据间的转换和数制间转换。当测量数据超过阈值时，报警子程序启动三.传感器模块具有如下特点，方便与单片机系统接口组成检测仪器 ●具有信号输出指示。 ●双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出） ●TTL输出有效信号为低电平。 (当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机) ●模拟量输出0~5V电压，浓度越高电压越高。 ● MQ-3乙醇气体传感器可以应用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，也用于其他场所乙醇蒸汽的检测。其技术特点为： ●对乙醇蒸汽有很高的灵敏度和良好的选择性 ●快速的响应恢复特性 ●长期的寿命和可靠的稳定性 ●简单的驱动回路四.A/D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。ADC0809主要特性（1）8路8位A／D转换器，即分辨率8位。（2）具有转换起停控制端。（3）转换时间为100μs（4）单个＋5V电源供电（5）模拟输入电压范围0～＋5V，不需零点和满刻度校准。（6）工作温度范围为-40～＋85摄氏度（7）低功耗，约15mW。2．内部结构ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，它由8路模拟开关、

酒精浓度测试仪设计

本科毕业论文题目酒精浓度监测仪的设计学生指导教师年级专业系别

郑重声明本人的毕业论文（设计）是在指导教师的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。毕业论文（设计）作者（签名）： 2009 年月日

目录标题 (1) 中文摘要 (1) 1 序言 (1) 2 酒精浓度监测仪硬件电路设计 (2) 2.1 89C51单片机系统 (2) 2.1.1 单片机片内结构 (2) 2.1.2 89C51芯片介绍................................................ ..9 2.2 A/D转换电路................................................. .. 3 2.2.1 ADC0809的引脚及功能.. (3) 2.2.2 ADC0809的结构及原理 (3) 2.3 LED显示电路 (3) 2.3.1 LED显示器的结构 (4) 2.3.2 LED显示器的工作原理 (4) 3 酒精浓度监测仪系统的软件设计 (4) 3.1 初始化程序 (5) 3.2 A/D转换子程序 (5) 3.3 显示子程序 (5) 4 结论 (7) 注释 (7) 参考文献 (8) 外文页．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

酒精浓度监测仪的设计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。关键词单片机酒精浓度监测仪 A/D转换声光报警 1 序言随着经济高速发展，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，需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。本论文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转换后传给单片机系统，由单片机及其外围电路进行信号的处理，显示浓度值以及超阈值声光报警。软件部分用汇编语言进行编程，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，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；程序的设计使用汇编语言编程。

通则0711-乙醇量测定法-中华人民共和国药典2015年版四部

0711 乙醇量测定法 —、气相色谱法本法系采用气相色谱法（通则0521) 测定各种含乙醇制剂中在20℃时乙醇 (C 2H 5 OH )的含量（％) (ml /ml ) 。除另有规定外，按下列方法测定。第一法（毛细管柱法）色谱条件与系统适用性试验采用（6% )氰丙基苯基- (94%)二甲基聚硅氧烷为固定液的毛细管柱；起始温度为40℃，维持2分钟，以每分钟3℃的速率升温至65℃，再以每分钟25℃的速率升温至200℃，维持10分钟；进样口温度200℃；检测器(FID )温度220℃；采用顶空分流进样，分流比为1：1；顶空瓶平衡温度为85℃，平衡时间为20分钟。理论板数按乙醇峰计算应不低于10000，乙醇峰与正丙醇峰的分离度应大于2 .0。校正因子测定精密量取恒温至20℃的无水乙醇5ml，平行两份；置100ml 量瓶中，精密加入恒温至20的正丙醇（内标物质）5ml，用水稀释至刻度，摇匀，精密量取该溶液lml ，置100ml量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀（必要时可进一步稀释），作为对照品溶液。精密量取3ml，置10ml顶空进样瓶中，密封，顶空进样，每份对照品溶液进样3次，测定峰面积，计算平均校正因子，所得校正因子的相对标准偏差不得大于2.0% 。测定法精密量取恒温至20的供试品适量（相当于乙醇约5 ml ) ，置 100ml 量瓶中，精密加入恒温至20 ℃的正丙醇5 ml，用水稀释至刻度，摇匀，精密量取该溶液lml ，置100ml量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀(必要时可进一步稀释），作为供试品溶液。精密量取3 ml ，置10ml顶空进样瓶中，密封，顶空进样，测定峰面积，按内标法以峰面积计算，即得。【附注】毛细管柱建议选择大口径、厚液膜色谱柱，规格为30m×0.53mm×3.00um。第二法（填充柱法）色谱条件与系统适用性试验用直径为0.18~0.25mm的二乙烯苯-乙基乙烯苯型高分子多孔小球作为载体，柱温为120~150℃。理论板数按正丙醇峰计算应不低700，乙醇峰与正丙醇峰的分离度应大于2.0。校正因子测定精密量取恒温至20℃的无水乙醇4ml、5ml、6 ml，分别置

智能仪器-酒精浓度检测仪设计

综述对于酒后驾车行为的监督在人民的人身和财产安全中起着重要的作用。随着社会的发展，气体传感器逐渐向着低功耗、多功能、集成化方向的发展，以便于更准确更方便的检测出酒精浓度，更大程度上防范事故发生，因此，便携式酒精浓度检测仪具有十分广阔的现实市场和潜在的市场要求。目前国际公认的酒后驾车的限定有两种，一种是酒后驾车，一种是酒醉驾车。根据我国2003年的修订规定，当驾驶者每毫升血液中酒精含量大于或等于0.2mg时，就会被认定为酒后驾车；大于或等于0.8mg时，则会被认定为醉酒驾车。当驾驶者血液中酒精含量达到80mg/100ml时，发生交通事故的几率是血液中不含酒精时的2.5倍；达到100mg/100mg 时，发生交通事故的几率是血液中不含酒精时的4.7倍。即使在少量饮酒的状态下，交通事故的危险也可达到未饮酒状态的2倍左右。本文设计的基于单片机的便携式酒精浓度检测仪以单片机和酒精传感器为核心，具有LCD实时显示浓度值的功能，不同颜色LED彩灯显示酒精浓度的不同范围，从而判断司机是否处于酒驾状态，如若酒驾则判断是酒后驾驶还是醉酒驾驶，一旦超过一定阈值即蜂鸣器报警同时报警灯亮。而且还可以通过按键进行待机与检测功能随时切换，在待机时进行简易计时，超过十分钟则自动进入休眠状态,可用硬件复位来唤醒单片机。本设计采用C 语言来实现其软件功能。该仪器硬件电路设计简单、软件功能完善、灵敏度高、工作性能好，并且具有尺寸小、方便携带的优点。

1方案论证 1.1方案设计与分析本文设计的便携式酒精浓度测试仪具有以下特点：（1）数据采集系统以AT89S52单片机为控制核心，外围电路带有LCD显示以及键盘电路，无需其他计算机，用户就可以与其进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析，显示，休眠等功能。其中显示功能如下： A.酒精含量<20mg/100ml时，安全灯（绿色LED灯）亮； B.20mg/ml≤酒精含量≤80mg/ml时，警告灯（黄色LED灯）闪烁； C.80mg/ml≤酒精含量时，危险灯（红色LED灯）闪烁，蜂鸣器报警；本仪器酒精含量测试范围：0-190mg/100ml，要求其测量精度优于0.5%。（2）系统具有低功耗、方便携带、高性价比，低成本等特点。（3）从便携式的角度设计，系统成功使用了大屏幕LCD显示器以及小键盘。由单片机系统控制键盘和LCD 显示来实现人机交互操作，界面友好。（4）软件系统采用C语言编写，既兼顾实时性处理的要求又能很方便地进行数据处理。 1.2设计总体框图图1-1总体设计框图

基于某AT89C51单片机酒精浓度检测仪

邮电大学毕业设计（论文）基于AT89C51单片机酒精浓度检测器学院（系）：专业班级：学生：指导教师：

学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：年月日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、囗，在年解密后适用本授权书 2、不囗。（请在以上相应方框打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日

邮电大学本科生毕业设计（论文）任务书学生专业班级指导教师工作单位设计（论文）题目：基于AT89C51单片机酒精浓度检测器设计（论文）主要容：本课题的主要功能是设计一个采用AT89C51单片机的酒精浓度探测仪，酒精传感器采用MQ-3型，传感器的作用是将酒精气体浓度信号转化为可以让ADC采集的电信号，同时让电信号驱动LED，LED亮度代表酒精浓度，ADC采集的数据传输给51单片机，并由51单片机控制，采用液晶显示器LCD1602显示酒精的浓度。要求完成的主要任务： 1、查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于3篇，并完成开题报告。 2、掌握51系列单片机原理及编程技术，熟悉ADC0809的工作原理及特性；LCD1602显示技术。 3、用altium designer绘制其原理图，由于资金有限，没有打印出PCB板，用面包板焊接实物。 4、完成不少于5000字的英文文献翻译。 5、完成不少于14000字的毕业论文。必读参考资料： [1] 何立民．MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术[M]．：航天航空大学版社，2009． [2] 吴建平．传感原理及器应用第二版[M]．科学技术，2011．指导教师签名系主任签名院长签名（章）

酒精浓度自动监测系统设计

虚拟仪器系统设计报告设计名称：酒精浓度自动监测系统设计姓名：学号：专业班级：自动化14-01 指导教师：系（院）：信息工程学院设计时间：2017.05.08~2017.05.19

目录 1 绪论 1.1绪论 (3) 1.2 技术数据 (4) 1.3 设计任务 (4) 2 带电流截止负反馈单闭环调速系统的工作原理 (5) 2.1 单闭环调速系统的组成与原理 (5) 2.2单闭环调速系统的静特性分析 (5) 2.3单闭环调速系统的电流截止的分析 (6) 2.4单闭环调速系统电路原理图 (7) 3参数设计...................................... . (9) 3.1 整体分析 (9) 3.2 稳定性参数计算和判断 (9) 3.3 调节器的选择和结构 (10) 4 MATLAB仿真 (11) 5 电气总图 (12) 6 设计心得体会 (15) 参考文献 (16)

1绪论 1.1 系统概述为了提高直流调速系统的动态、静态性能，通常采用闭环控制系统（主要包括单闭环、双闭环）。而在对调速指标要求不高的场合，采用单闭环即可。闭环系统较之开环系统能自动侦测把输出信号的一部分拉回到输入端，与输入信号相比较，其差值作为实际的输入信号；能自动调节输入量，能提高系统稳定性。在对调速系统性能有较高要求的领域常利用直流电动机，但直流电动机开环系统稳定性不能够满足要求，可利用转速单闭环提高稳态精度，而采用比例调节器的负反馈调速系统仍是有静差的，为了消除系统静差，可采用积分调节器代替比例调节器。

1.2技术数据电枢额定电压 220V 电枢额定电流 136A 额定励磁电流 If=1.5A 额定励磁电压Uf=220V 功率因 0.85 整流器内阻 Rrec=1.3Ω 电枢电阻 0.21Ω平波电抗器电感 lOOmH 电枢允许过载系数 1.5 额定转速 l460 r/min (1)该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，具有较宽的调速范围(D>10)，系统在工作范围内能稳定工作 (2)根据指标要求进行动态校正，选择调节器的参数，并确定电流截止负反馈环节的相关参数 (3)系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续 1.3设计任务 (1)根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图 (2)根据带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统原理图，分析转速调节器和电流截止负反馈的作用 (3)通过对调节器参数设计，利用MATLAB仿真得到转速和电流的仿真波形

实验三——基于气敏传感器的驾驶员酒精浓度测试仪

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，

酒精浓度检测电路.

酒精浓度检测报警电路系别：自动化工程系班级：姓名：学号：指导老师：

目录一、引言 (3) 二、气敏传感器研究现状 (4) 三、设计框架 (5) 四、设计框图 (6) 五、电路图及仿真 (7) 六、电路分析 (8) 七、总结 (8) 八、参考文献 (9)

引言随着人类社会的不断进步，科学技术的突飞猛进，给我们的生活带来了日新月异的变化。汽车已然成为现代社会必不可少乃至无可取代的产物，所以我国汽车的总数不断增加，从而导致交通事故的不断发生，而其中酒后驾驶导致的事故的占大部分。而且中国人的请客劝酒文化根深蒂固，一到喜庆节日酒后驾驶的现象更为严重，如不及时提醒，后果将会不堪设想。所以这更需要对汽车内的空气进行实时监测,以便及早得提醒驾驶员，有效的防护酒后驾驶，减少交通事故。目前，在空气检测领域，各式各样的气敏传感器层出不穷，而各式各样的酒精检测设备也应运而生，且采用的都是对气体信息进行提取分析，得出气体的准确信息，但现在这些空气质量检测设备都有一个致命的缺点是—-价格昂贵，以致于难以大量普及运用。除此之外，大部分功能较单一、实时性较低。因此，开发一个实时性高、性能稳定、经济实用的酒精浓度检测报警器便是本设计的最终目标。气敏传感器的研究现状气敏元件性能与敏感功能材料的种类、结构及制作工艺

密切相关。用金属氧化敏感材料制作的半导体式气敏元件具有灵敏度高，结构简单，体小质轻，坚固耐用等优点而得到广泛的应用，目前仍以SnO2材料为主。SnO2是一种广普型的气敏材料，围绕SnO2为基体材料的气敏材料的制备及其气敏元件制备的研究课题十分活跃。纯SnO2的气敏特性不甚好，尤其是它的热稳定性不高。为改善其气敏特性，常在SnO2基体中掺入贵金属或其他金属氧化物。尽管SnO2基传感材料具有许多优点，作为材料也存在一定缺点。通过控制气敏材料微粒大小，颗粒纳米化，掺杂其它添加剂或催化剂，利用过滤设备或透气膜来获得选择性，控制工作温度及环境湿度影响，改进制备等方法可以改善SnO2传感器的气敏性能。纳米科学技术(Nano—ST)是研究尺寸在0.1—100nm的物质组成体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。纳米技术的发展，不仅为传感器提供了优良的敏感材料，而且为传感器制作提供了许多新型方法。纳米固体材料具有庞大的界面，提供了大量气体通道，从而大大提高了灵敏度，工作温度大大降低，大大缩小了传感器的尺寸。当然，在己获得明显进展的纳米传感领域中尚存在很多问题，从敏感材料到制作技术都很不成熟，其性能也有不尽人意的地方。

基于单片机的酒精浓度检测系统

摘要随着经济的快速发展，私家车数量增长迅速，但酒后驾驶、醉酒驾驶导致的交通事故比例在不断增加，给人民的生命财产造成巨大的损失。为了预防和减少交通事故的发生，设计了一种基于单片机的酒精浓度检测系统，本设计采用MQ-3气敏传感器采集气体相关数据，经过酒精浓度传感器模块进行调制和数据转化处理，最后将数据传送给单片机进行A/D转换和执行相应的功能。具有液晶实时显示气体中酒精浓度，通过按键进行阀值设定，超过设定的阀值会发光报警等功能。关键词：单片机；酒精浓度检测系统；气敏传感器

Abstract With the rapid economic development, the number of priva te cars is growing rapidly, but the proportion of traffic accidents of drunk driving, drunk driving cause is increasin g, causing huge losses to the lives and property of the p eople. In order to prevent and reduce the occurrence of tr affic accidents, designed a kind of alcohol concentration de tection system based on single chip, using the relevant dat a of MQ-3 gas sensors collect gas in this design, modulati on and data conversion treatment after alcohol concentration sensor module, the data is transmitted to the MCU A/D co nversion and executes the corresponding function. A liquid c rystal display the alcohol concentration in air, for thresho ld set by the key, more than the set threshold value will be luminous alarm function. Keywords: single chip microcomputer; alcohol concentration det ection system; gas sensor

基于51单片机酒精浓度检测仪的设计毕业论文_设计说明书

word格式文档酒精浓度检测仪的设计目录一、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

酒精浓度检测仪的设计开题报告

学生毕业设计课题名称酒驾酒精浓度检测仪的设计姓名费海波学号 101220223 学院通信与电子工程学院专业电子信息工程指导教师杨冰讲师 2014年06月10日 ※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※ ※ ※※※※※※※※※ 2014届学生毕业设计材料

毕业设计任务书课题名称酒驾酒精浓度检测仪的设计姓名费海波学号 101220223 学院通信与电子工程学院专业电子信息工程指导教师杨冰讲师 2014年03月05日 ※※※※※※※※ ※ ※※ ※※ ※※ ※ ※※※※※※※ ※ 2014届学生毕业设计材料（一）

一、设计的教学目的 1、提高学生运用所学知识分析问题和解决问题的能力； 2、培养学生知识应用能力、动手能力、创新能力、文字表达能力等，为今后的学习和工作打下良好的基础； 3、培养学生认真负责的工作态度； 4、熟悉ATmega8单片机C语言编写方法，能熟练操作A VR Studio 4和Altium Designer10.0等软件。二、设计的主要内容 1、以单片机ATmega8为核心，结合蜂鸣器报警模块、液晶显示模块和酒精传感器模块等硬件来实现酒精浓度检测仪的设计； 2、画出酒驾酒精浓度检测仪的原理图并编写程序； 3、初步调试原理图和程序达到要求后生成PCB图； 4、做出PCB板，焊接元器件； 5、对酒驾酒精浓度检测仪进行调试。三、设计的基本要求 1、酒驾酒精浓度检测仪具有酒精浓度检测能力，可以大概判断出酒精浓度，具有超出提示等功能； 2、设计结构合理，层次分明，数据准确； 3、设计文档格式符合本科毕业设计的要求； 4、设计文档字数不少于6000。四、进度安排

酒精浓度测试仪的设计

酒精浓度测试仪的设计 [摘要]：本研究设计的酒精浓度测试仪是一款实用性强、安全可靠的气体乙醇浓度检测工具，采用高精度MQ-3乙醇气体传感器对空气中的乙醇浓度进行检测，利用宏晶公司高性能低成本单片机STC12C5A16AD对检测信号进行A/D转换和处理，最后通过液晶屏显示输出。本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能，可以根据法律法规或用户需要设定修改醉酒阈值，并进行保存。 [关键词]：单片机 A/D转换和处理醉酒阈值 MQ-3乙醇气体传感器 Alcohol concentration test instrument Abstract：This study design alcohol tester is a new practical, safe and reliable gas ethanol concentration testing tool, Adopting high precision MQ - 3 ethanol gas sensors to detect the concentration of ethanol in the air, the use of macro crystal company high performance low cost STC12C5A16AD microcontroller to detection signal A/D conversion and processing, finally through the LCD screen display output. This study design alcohol tester also has drunk threshold setting function, can according to laws and regulations or the user need to set modify drunk threshold, and save. Keywords：Scm A/D conversion and processing Drunk threshold MQ - 3 ethanol gas sensor

酒精浓度检测系统设计程序设计

//#include "reg52.H" #include "STC12c5A.h" #include "1602.h" #include "2402.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //声明常量 #define ALCH 250 //醉驾标准80mg/L //K_MG_MV和K_ZERO为传感器校准系数，要根据每个MQ-3模块校准 #define K_MG_MV 160/66 //传感器灵敏度系数，每毫克/L对应的10毫伏数 #define K_ZERO 15 //传感器零点漂移，约130mV //定义按键 sbit Key_Up = P3^4; sbit Key_Down = P3^5; //定义LED报警灯 sbit Led_Warn1 = P3^2; sbit Led_Warn2 = P3^3; sbit Buzzer = P3^0;//定义蜂鸣器 //定义乙醇传感器TTL电平输出引脚

sbit DOUT = P1^4; //定义标识 volatile bit FlagStartAL = 0; //开始转换标志 volatile bit FlagKeyPress = 0; //有键弹起标志 //全局变量定义 uchar Threshold; //酒精浓度上限报警值uint ALCounter; //酒精转换计时器long ALValue; //酒精测量值float ALtemp; //计算临时变量uint keyvalue, keyUp, keyDown; //键值 char * pSave; //EEPROM存盘用指针//函数声明 void Data_Init(); void Timer0_Init(); void Port_Init(); void ADC_Init(); uchar GetADVal(); void KeyProcess(uint ); //数据初始化 void Data_Init() { ALCounter = 0;

酒精浓度测试系统的硬件设计

第一章前言全球机械化水平的提高给人类的文明和进步带来了无可厚非的积极影响。遗憾的是对道路交通安全却没有带来正面的影响，导致了人员的伤亡、财产和经济损失。据1992年Transpori Research Laboratory of Overseas Development Administration 统计，全世界每年发生的交通事故中有30万人死亡，大约1500万人因交通事故而受伤。1994年全球每年的交通事故中有50万人死亡，也即全球每分钟有1人死亡，有15000万人遭受交通伤害，其中有1%致残，每年因交通事故要支出的财政费用上亿美元。1994年德国环境预测学会(the Environmcntal and Prognosis institute in Heidelherg,Germany)估计：在1995～2030年期间，如果今后机动车交通仍按1994年趋势发展，以1995年各国家的人口数据为依据，全球因交通事故死亡人数将是法国人口总数的90%，受伤人数是中国人数的90%，目前全球机械化水平的进一步发展，结果将更是不容乐观的。所以道路交通安全问题是全球性问题，各国都面临交通肇事对道路交通安全带来的危机。由于各国资料统计口径的限制，显示了一些国家在1990～1993年间及2000年按国际统计指标口径统计的道路事故死亡人数和死亡率情况。从这近三年的统计数据可以看到我国每万车死亡人数远远高出机械化水平较高的发达国家。目前我国交通事故的严重性已受到了国际有关组织的关注，在我国从政府管理部门、交通执法机构、研究机构到每一位公民都应觉醒，关注道路交通安全、参与到治理道路交通安全的工作中来。

酒精浓度测试系统的软件设计

毕业设计（论文）开题报告题目酒精浓度测试系统的软件设计专业名称通信工程班级学号07042226 学生姓名鄢志强指导教师张小林填表日期2011 年 2 月28 日

一、选题的依据及意义酒精的重要作用，是逐渐使得脑部及神经系统反应迟钝——这也是许多人喜欢适量饮酒的主要原因。喝一、两杯对人有镇定或松弛的作用。即使是少量的酒精，也没有刺激兴奋的作用，这跟许多人的想法正好相反。然而，酒精有时会造成抑制力明显的减弱，这会导致创造力的出现，或者是有时候会导致实际的侵略攻击性行为。根据WHO数据，全球2003念得人均纯酒精消费量为6.2L，其中欧洲地区人均达11.9L，美州地区人均为8.7L。俄罗斯及其周边的东欧国家酒精度消费量最高，其次为欧洲其他国家，在人均国民生产总值（GDP）低于7000美元的低收入国家，酒精消费量与人均GDP相关，GDP越高酒精消费量越高。而随着我国近年来高速发展的经济水平和居民生活水平，酒精的消费量亦呈直线上升趋势，随之而来的是因为饮酒而造成的一系列社会问题。例如酒后驾车造成的交通意外。当酒精在人体血液内达到一定浓度时，麻痹神经，造成大脑反应迟缓，肢体不受控制等症状。人对外界的反应能力及控制能力会下降，处理紧急情况的能力也随之下降。对于酒后驾车者而言，其血液中酒精含量越高，发生撞车的几率越大。受到酒精影响的司机通常会有如下特征：对信号灯反应慢，摇摆不定、突然转向、飘忽不定或在道路中线驾驶；乱踩刹车；转弯幅度大；蛇形；没有原因就停车灯。而根据世界卫生组织的事故调查，大约50%——69%的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾驶已经被列为车祸致死的主要原因。在中国，每年由于酒后驾车引发的交通事故达数万起，其危害触目惊心，已成为交通事故的第一大“杀手”。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，需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内的酒精含量。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安全。酒精检测仪的设计与使用有着不可替代的作用，也有相当的前景和意义。二、国内外研究概况及发展趋势受20世纪信息技术的快速发展的影响，传感技术逐渐走向成熟，在生活生产中的得到了广泛的应用。由于传感器在各个领域都有着举足轻重的作用，因此，高精度，高可靠性，微型化，微功耗无源化和智能数字化成为其发展方向。

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 design 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 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