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。
图2.1MQ3结构和外形图2.2MQ3结构图2.2 A/D转换电路在单片机应用系统中，被测量对象的有关变化量，如温度、压力、流量、速度等非电物理量，须经传感器转换成连续变化的模拟电信号（电压或电流），这些模拟电信号必须转换成数字量后才能在单片机中用软件进行处理。
实现模拟量转换成数字量的器件称为A/D转换器（ADC）。
A/D转换器大致分有三类：一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近型A/D转换器，精度、速度、价格适中；三是∑-△A/D转换器。
该设计中选用的是ADC0809属第二类，是8位A/D转换器。
0809具有8路模拟信号输入端口，地址线（23-25脚）可决定那一路模拟信号进行A/D转换。
22脚为地址锁存控制，当输入为高电平时，对地址信号进行锁存。
6脚为测试控制，当输入一个2μs的高电平脉冲时，就开始A/D转换。
7引脚为A/D转换结束标志，当A/D转换结束时，7脚输出高电平。
9脚为A/D转换数据输出允许端，当OE脚为高电平时，A/D转换数据输出。
10脚为0809的时钟输入端。
2.2.1 ADC0809的引脚及功能逐次比较型A/D转换器在精度、速度、和价格上都适中，是最常用的A/D转换器件。
芯片采用的是ADC0809，以下介绍ADC0809的引脚及功能。
芯片如图3.4所示。
图2.3 ADC0809的引脚ADC0809是一种逐次比较式8路模拟输入、8位数字量输出的A/D转换器。
由图可见，ADC0809共有28个引脚，采用双列直插式封装。
主要引脚功能如下：⑴ IN0-IN7是8路模拟信号输入端。
⑵ D0-D7是8位数字量输入端。
⑶ A、B、C与ALE控制8路模拟通道的切换，A、B、C分别与3根地址线或数据线相连，3位编码对应8个通道地址端口。
需要注意的是：ADC0809虽然有8路模拟通道可以同时输入8路模拟信号，但每个瞬间只能换1路，共用一个A/D转换器进行转换，各路之间的切换由软件改变C、A、B引脚上的代码来实现。
地址锁存与译码电路完成对A、B、C 3个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择，其转换结果通过三态输出锁存器存放、输出，因此可以直接与系统数据总线相连，图2.4为通道选择表。
图2.4通道选择表⑷ OE、START、CLK为控制信号端，OE为输出允许端，START为启动信号输入端，CLK为时钟信号输入端。
⑸ V R(+)和V R(-)为参考电压输入端。
2.2.2 ADC0809的结构及转换原理ADC0809的结构框图如图3-6。
ADC0809采用逐次比较的方法完成A/D转换的，由单一的+5V电源供电。
片内有锁存功能的8路选1的模拟开关，由C、B、A引脚的功能来决定所选的通道。
0809完成一次转换需100μs左右，输出具有TTL 三态锁存缓冲器，可直接连接到MCS-51的数据总线上。
通过适当的外接电路，0809可对0-5V的模拟信号进行转换。
图2.5 ADC0809的结构框图2.2.3 ADC0809连线图ADC0809与单片机的连线图如图2.6：START CLKC B A ALEIN7….IN0图2.6 ADC0809的连线图2.3 89C51单片机系统单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，可能还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个虽小然而完善的计算机系统。
这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
2.3.1单片机片内结构51单片机的片内结构如图3-8所示。
它把那些作为控制应用所必需的基本内容都集成在一个尺寸有限的集成电路芯片上。
按功能划分，它有如下功能部件组成：⑴微处理器（CPU）。
⑵数据存储器(RAM)。
⑶程序存储器（ROM/EPROM）。
⑷4个8位并行I/O口（P0口、P1口、P2口、P3口）。
⑸一个串行口。
⑹2个16位定时器、计数器。
⑹2个16位定时器、计数器。
⑺中断系统。
⑻特殊功能寄存器（SFR）。
图2.7 51单片机片内结构上述功能部件都是通过片内单一总线连接而成，其基本结构依旧是CPU加上外围芯片的传统结构模式。
但CPU对各种功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。
从硬件角度来看，与MCS-51指令完全兼容的新一代AT89CXX系列机，比在片外加EPROM才能相当的8031单片机抗干扰性能强，与87C51单片机技能相当，但功耗小。
程序修改直接用+5V或+12V电源擦除，更显方便、而且其工作电压放宽至2.7V-6V，因而受电压波动的影响更小，而且4K的程序存储器完全能满足单片机系统的软件要求，故AT89C51单片机是构造本检测系统的更理想的选择。
2.3.2 89C51芯片介绍掌握MCS-51单片机，应首先了解MCS-51的引脚，熟悉并牢记各引脚的功能，MCS-51系列中各种型号芯片的引脚是互相兼容的。
制作工艺为HMOS的MCS-51的单片机都采用40只引脚的双列直插封装方式，如图3-9所示。
P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST(TXD) P3.1 (INT0) P3.2 (INT1) P3.3 T0 P3.4 T1 P3.5 (WR) P3.6 (RD) P3.7XTAL1XTAL2GNDVccP0.0 (AD0)P0.1 (AD1)P0.2 (AD2)P0.3 (AD3)P0.4 (AD4)P0.5 (AD5)P0.6 (AD6)P0.7 (AD7)EA/VPPPSENP2.7 (A15)P2.6 (A14)P2.5 (A13)P2.4 (A12)P2.3 (A11)P2.2 (A10)P2.1 (A9)P2.0 (A8) PDIP(RXD) P3.0ALE/PROG图2.8 AT89C51芯片管脚图40只引脚按其功能来分，可分为如下3类：⑴电源及时钟引脚：Vcc、Vss、XTAL1、XTAL2。
电源引脚接入单片机的工作电源。
Vcc接+5V电源，Vss接地。
时钟引脚XTAL1、XTAL2外接晶体与片内的反相放大器构成了1个晶体振荡器，它为单片机提供了时钟控制信号。
2个时钟引脚也可外接独立的晶体振荡器。
XTAL1接外部的一个引脚。
该引脚内部是一个反相放大器的输入端。
这个反相放大器构成了片内振荡器。
如果采用外接晶体振荡器时，此引脚接地。
XTAL2接外部晶体的另一端，在该引脚内部接至内部反相放大器的输出端。
若采用外部时钟振荡器时，该引脚接受时钟振荡器的信号，即把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。
⑵控制引脚：PSEN、ALE、EA、RESET（RST）。
此类引脚提供控制信号，有的还具有复用功能。
① RST/V PD引脚：RESET（RST）是复位信号输入端，高电平有效。
当单片机运行时，在此引脚加上持续时间大于2个机器周期（24个振荡周期）的高电平时，就可以完成复位操作。
在单片机工作时，此引脚应为≤0.5V低电平。
V PD为本引脚的第二功能，即备用电源的输入。
当主电源发生故障，降低到某一规定值的低电平时，将+5V电源自动接入RST端，为内部RAM提供备用电源，以保证片内RAM的信息不丢失，从而使单片机在复位后能正常进行。
② ALE/ PROG引脚：ALE引脚输出为地址锁存允许信号，当单片机上电正常工作后ALE引脚不断输出正脉冲信号。
当单片机访问外部存储器时，ALE输出信号的负跳沿用于单片机发出的低8位地址经外部锁存器锁存的锁存控制信号。
即使不访问外部锁存器，ALE端仍有正脉冲信号输出，此频率为时钟振荡器频率的1/6。
PROG为该引脚的第二功能。
在对片内EPROM型单片机编程写入时，此引脚作为编程脉冲输入端。
③PSEN引脚：程序存储器允许输出控制端。
在单片机访问外部程序存储器时，此引脚输出脉冲负跳沿作为读外部程序存储器的选通信号。
此引脚接外部程序存储器的OE（输出允许端）。
④EA/V PP引脚：EA功能为片内程序存储器选择控制端。
当EA引脚为高电平时，单片机访问片内程序存储器，但在PC值超过0FFFH时，即超出片内程序存储器的4KB地址范围时将自动转向执行外部程序存储器内的程序。
当EA引脚为低时，单片机只访问外部程序存储器，不论是否有内部程序存储器。
⑶I/O口引脚：P0、P1、P2、P3，为四个8位I/O口的外部引脚。
P0口、P1口、P2口、P3口是3个8位准双向的I/O口，各口线在片内均有固定的上拉电阻。
基于51单片机的酒精检测仪的工作流程
基于51单片机的酒精检测仪的工作流程基于51单片机的酒精检测仪的工作流程1. 引言酒精检测仪是一种用于检测人体酒精浓度的设备。
它们常常被应用于公共场所、交通管理和个人使用等领域。
基于51单片机的酒精检测仪具有体积小、功耗低、成本较低等特点，因此在市场上得到了广泛的应用。
本文将以深度和广度的视角，探讨基于51单片机的酒精检测仪的工作流程。
2. 硬件设计基于51单片机的酒精检测仪的硬件设计主要包括以下几个部分。
2.1 酒精传感器酒精传感器是酒精检测仪的核心部件。
它可以通过检测被测试者呼出的气体中的酒精浓度来判断其饮酒情况。
通常使用的酒精传感器有半导体型、气体传感器和红外线型等。
基于51单片机的酒精检测仪常常采用半导体型酒精传感器。
2.2 信号转换酒精传感器输出的信号需要经过模拟信号转换成数字信号，以便51单片机进行处理。
这一过程常常需要使用AD（模拟信号转数字信号）转换芯片来实现。
2.3 电源管理基于51单片机的酒精检测仪需要稳定的电源供应。
设计中必须考虑到如何将电源转换为所需要的工作电压并提供足够的工作电流。
3. 程序编写基于51单片机的酒精检测仪的程序设计也是整个系统的重要组成部分。
3.1 初始化在程序的开始阶段，需要初始化51单片机的各种外设，包括酒精传感器、AD转换芯片、LCD显示屏等。
还需进行一系列的配置，例如设置输入输出口、设置波特率等。
3.2 采样和转换在检测酒精浓度之前，需要对酒精传感器进行采样和转换。
采样是指获取传感器的输出信号，而转换则是将模拟信号转换成数字信号。
这需要使用到51单片机的AD转换功能。
3.3 数据处理获取到数字信号后，需要对其进行处理和计算，才能得到酒精浓度的准确值。
常见的处理算法有加权平均法和卡尔曼滤波法等。
3.4 显示和告警检测结果需要通过LCD显示屏进行展示，并根据阈值设定，判断是否触发警报。
当酒精浓度超过设定的阈值时，酒精检测仪会发出声音或闪烁警示灯提示用户。
基于51单片机的酒精浓度测试仪设计
基于51单片机的酒精浓度测试仪设计【摘要】针对驾驶员酒后驾车，量刑标准不明确的问题。
本文利用MQ-3酒精浓度传感器能很好的解决该问题。
MQ-3乙醇气体传感器以驾驶员呼出的气体为采集对象，输出随乙醇浓度变化的电压信号，该电压信号经ADC0832转换，送入STC89C52单片机系统，通过AT24C02与设定的醉酒阈值进行比较，并在LCD1602液晶上显示酒精浓度值，当酒精浓度超过设定值时，通过单片机驱动蜂鸣器进行报警。
从而为交警检测驾驶员是否酒后驾车提供了可靠的依据。
【关键词】STC89C52;酒精浓度;阈值引言现代传感器技术日益成熟，传感器被应用的越来越多。
随着科技的不断进步，传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段，新型传感器具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等特点，它将不仅能帮助系统产业的改造升级，还能促进新兴工业得到迅速发展。
本设计的酒精浓度检测仪属于气体传感器检测技术的应用，具有以下用途：在交通安全上，判断酒后驾车酒精浓度是否超标;在医学上，通过设定酒精阈值判断患者血液中的酒精浓度是否超出正常值。
该检测仪系统具有硬件电路简单、成本低、易于实现的特点。
1.MQ-3酒精浓度传感器介绍1.1 传感器主要特性（1）具有信号输出指示功能;（2）双路信号（模拟量及TTL电平）输出;（3）TTL输出有效信号低电平（输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）;（4）模拟量0～5V电压输出，输入浓度越高输出电压越高;（5）对乙醇蒸汽具有较好的选择性及很高的灵敏度;（6）可靠的稳定性、使用寿命长;（7）响应恢复快速。
1.2 MQ-3传感器实物及灵敏度特性MQ-3乙醇气体传感器实物及灵敏度曲线如图1-1和1-2所示，其传感原理为气敏电阻的输出阻值随乙醇气体等浓度变化而变化。
图1-1 MQ-3酒精浓度传感器图1-2 乙醇气体传感器灵敏度曲线2.系统总体设计框图该酒精浓度测试仪总体设计框图如图3所示。
课程设计——酒精检测仪设计
三峡学院专业综合课程设计报告题目51单片机酒精浓度测试仪设计系别电子与信息工程学院专业电子信息工程班级****级*班姓名XXX学号 52014年12 月12 日酒精浓度检测仪的设计一、设计目的近年来，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围，所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体酒精含量。
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、设计方案1、酒精浓度检测仪总设计方案设计时，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数码管显示，键盘设定，报警电路等。
其总体框图如图1所示。
图1 基本工作原理图三、设计容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。
基于51单片机的酒精浓度测试系统
目录第1章绪论11.1 课题选题依据和制作意义11.2 国内外研究成果的概述11.3 研究此课题的途径21.4 此设计的构成和内容2第2章系统的工作原理与结构32.1 工作原理32.2 结构框图42.3 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43.1 单片机的选择43.2 酒精浓度检测的设计63.2.1 MQ-3气敏传感器的结构和外形73.2.2 MQ-3灵敏度特性曲线83.2.3 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93.3 模数转换电路的设计103.3.1 ADC0809的特点103.3.2 模数转换电路103.4 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113.6 声光报警电路的设计123.7 单片机与PC机串口通讯133.8 晶振电路的设计133.9 复位电路的设计143.10 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165.1 A/D转换的软件实现165.2 阈值设定及显示的软件控制175.3 整体软件控制流程18第6章检测仪的软件功能调试206.1 按键修改酒精阈值程序206.2 模数转换测试206.3 液晶显示程序设计216.4 声光报警测试246.5 整体功能调试程序24第7章结论25参考文献26致谢27附录28附录A：全局变量头文件和延时模块28附录B：AD转化模块30附录C：24c08存储模块31附录D：LCD显示模块35附录E：主函数41第1章绪论1.1 选题的依据和课题的意义早在人类文明曙光初露之时，各大文明古国的酒文化就已萌芽。
数千年来，酒作为影响最广的一种饮品，与众多历史事件纠缠，也在各国各时期的文艺作品中经常出现。
过度饮酒已经造成了躯体或者精神的损害，并会带来不良的社会后果，如果饮酒时间和量达到一定的程度，饮酒者会无法控制自己的行为。
适当饮酒，可以使人心情愉悦、保持活力。
基于51单片机的酒精测试仪设计
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）基于51单片机的酒精测试仪设计51 MCU-Based Design Of The Tester Alcohol学生姓名刘洋学号专业班级光纤通信指导教师刘老师2011年5月摘要近年来，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；TGS822；DS18B20；单片机AbstractIn recent years, as China's economic development, people's living standards improve, more and more people have their own private cars and traffic accidents caused by drunk driving is also frequent. Today, the introduction of national law the provisions of the Road Traffic Safety Law, motor vehicle after drinking or drunk driving major traffic accidents, crime is constituted, criminal responsibility shall be investigated by the traffic control department of public security organ driving license revoked for life may not regain a driving license.Given people's increasing emphasis on the drink driving, alcohol test subject has aroused widespread concern. Drunk driving accidents caused by excessive drinking is caused because the driver's alcohol level is too high the body, paralysis of nerves, resulting in slow response to the brain, body out of control and other symptoms. Based research is a kind of gas sensor and microcontroller-based, monitoring of air alcohol concentration , and with LCD display monitor air alcohol concentration. The need to design an intelligent instruments to monitor the driver's alcohol content. This research is a kind of gas sensor and microcontroller-based, monitoring of air alcohol concentration , and with sound alarm and LCD display monitors the air alcohol concentration. The environment can be monitored from the air and breath alcohol concentration, and according to different environments set different threshold than the threshold of the acoustic alarm, and display threshold. To prompt the hazard.So as to achieve the following purposes: (1) in favor of public transport safety; (2) to raise awareness of legal consciousness; (3) to make it convenient, safe, accurate, efficient, easy to increase the popularity of home alcohol test.This work is based on the TGS822 ADC0809 microcontroller sampling to reflect the body alcohol concentration blood alcohol concentration; and to obtain the temperature DS18B20Key words: ADC0809; TGS822; DS18B20; MCU目录第1章绪论 (1)1.1精测试仪现状和发展趋势 (1)1.2研究内容 (2)第2章总体设计 (3)2.1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 (5)3.1单片机模块 (5)3.2ADC0809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)3.4LCD模块 (13)第4章系统软件 (15)4.1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)致谢 (20)附录1 酒精测试仪程序 (21)武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计（论文）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。
(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。
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AT89C51单片机酒精浓度检测仪
西安邮电大学毕业设计（论文）基于AT89C51单片机酒精浓度检测器学院（系）：专业班级：学生姓名：指导教师：学位论文原创性声明本人郑重声明：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内容外，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。
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作者签名：年月日学位论文版权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。
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本学位论文属于1、保密囗，在年解密后适用本授权书2、不保密囗。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日西安邮电大学本科生毕业设计（论文）任务书学生姓名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）主要内容：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]．北京：北京航天航空大学版社，2009．[2] 吴建平．传感原理及器应用第二版[M]．浙江科学技术出版社，2011．指导教师签名系主任签名院长签名（章）西安邮电大学本科学生毕业设计(论文)开题报告目录摘要 ........................................................................................................................................ Abstract .....................................................................................................................................1 绪论 01.1 设计背景 01.2 酒精检测仪的简单概述 01.3 设计酒精浓度探测仪的意义 01.4 本课题主要研究内容 (1)2 酒精检测仪硬件部分 (1)2.1 AT89C51单片机的简介 (1)2.2 硬件系统框图 (3)2.3 信号采集电路 (4)2.4 发光二极管显示报警电路 (10)2.6 LCD1206显示电路 (12)3 软件编程 (14)3.1 开发环境 (14)3.2 程序流程 (14)3.3 程序代码编写 (17)4 酒精检测仪调试和测试结果 04.1 电路调试 04.2 酒精浓度与LCD显示之间的关系 (1)4.2 浓度与显示之间的关系 (3)5 结束语 (3)参考文献 0致谢 (1)摘要本课题主要目的是采用一种能简单高效地测量酒精浓度，让其应用在日常生活中，尤其是交警部门。