酒精超标自动报警器
基于单片机的酒精浓度测试仪设计

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,Alcohol tester based on MCUAbstractThe rapid development of China's economy makes the share of private cars increase. What’s more, the improvement of people's living standards and a substantial increase in the vehicle makes the road safety problem get worse. Some accidents are beyond resurrection, while others are completely can be avoided . Such as drunk driving. such behavior is serious not responsible to their and the others’lives . In order to curb this behavior, the driver alcohol test is an effective method. Alcohol tester is not only able to accurately measure the concentration of alcohol, but also can let testers reads the concentration. Of course, we have an alarm system to alert people to the concentration exceeded. The design aims to achieve different alcohol concentration detection and display. And it can be used for the driver is drunk driving tests through appropriate improvements. This paper uses STC89C52 MCU and MQ-3 Gas Sensor as the main devices. With the use of the diode, the alcohol tester can display the measured data and simply show the alcohol concentration measured. When the concentration exceeds the allowable value, the detector will beep.Keywords STC89C52 microcontroller; MQ-3 gas sensor; A/D conversion目录第1章绪论 (1)1.1酒精测试仪现状和发展趋势 (1)1.2酒精浓度检测仪设计的意义 (1)1.3 研究内容 (2)1.4系统总体思路 (2)第2章系统总体方案设计 (3)2.1总体设计 (3)2.2控制模块方案论证 (3)2.3显示模块方案论证 (4)第3章硬件电路设计 (5)3.1单片机电路设计 (5)3.1.1 单片机介绍 (5)3.1.2 STC89C52的功能特性 (6)3.1.3 STC89C52的原理说明 (6)3.2MQ3气体传感器 (7)3.2.1 MQ-3主要技术指标 (8)3.2.2 MQ-3结构、外形、测试电路 (8)3.2.3 MQ-3传感器调理电路 (10)3.3电源电路 (11)3.4ADC0809 (11)3.5LCD液晶显示模块 (12)3.5.1 LCD1602显示模块技术参数 (12)3.5.2 LCD602显示模块功能 (13)3.6发光二极管显示报警电路 (15)3.7阈值存储电路 (15)3.8系统硬件设计原理图分析 (16)第4章软件系统的设计与实现 (18)4.1主程序设计 (18)4.2分部分软件设计 (19)4.2.1 ADC程序流程图 (19)4.2.2 LCD程序流程图 (20)第5章系统的调试及实验结果 (21)5.1 调试步骤 (21)5.1.1 按键修改酒精阈值程序 (21)5.1.2 模数转换测试 (21)5.1.3 液晶显示程序设计 (22)5.1.4 声光报警测试 (25)5.1.5 整体功能调试程序 (25)5.2实验结果 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录A 译文 (30)STC89C51RC/ RD+系列MCU (30)附录B 外文原文 (38)STC89C51RC/RD+ SERIES MCU (38)附录C (50)附录a:全局变量头文件和延时模块 (50)附录b:AD转化模块 (52)附录c:24c08存储模块 (52)附录d:LCD显示模块 (57)附录e:主函数 (63)第1章绪论1.1 酒精测试仪现状和发展趋势汽车的发明,使世界的文明跨出了一大步。
温湿度、酒精浓度、烟雾浓度检测报警系统

机电综合应用题目:温湿度、酒精浓度、烟雾浓度检测报警系统系部名称:信息工程系专业班级:测控08班学生姓名:??学号:200880864120 指导教师:??、????教师职称:讲师2011年12 月29 日摘要酒精泄露的检测、监控以及对酒后驾车的检测对居民的人身和财产安全都是十分重要且必不可少。
资料显示,我国近几年发生的重大交通事故中,有将近三分之一是有酒后驾车引起的。
为了防止机动车辆驾驶人员酒后驾车,现场实时对人体呼气中酒精含量的检测已日益受到重视,酒精浓度测试仪逐渐得到广泛应用。
此外,酒精测试也可应用于食品加工、酿酒等需要监控空气中酒精浓度场合。
如今,气体传感器向低功耗、多功能、集成化方向的发展,因此,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。
烟雾报警器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的,烟感器内部采用离子式烟雾传感,离子式烟雾传感器是一种技术先进,工作稳定可靠的传感器,被广泛运用到各种消防报警系统中,性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。
本文运用了单片机,并借助相应的外围电路,将检测结果通过LCD、LED等显示方法告知使用者。
本设计用的MQ303酒精传感器就是一种对气体敏感的化学传感器,以及MQ-2烟雾浓度传感器,它们随着外部气体的浓度不同而改变敏感膜的电阻。
系统选STC89C52RC单片机为控制核心,对检测到的气体状况进行相应的处理分析、处理和显示,并能够实现超限报警。
关键字:酒精传感器,烟雾传感器,STC89C52单片机,显示报警Alcohol smoke sensor reportsAbstractAlcohol, leak detection, monitoring and drunk driving detection on Residents' personal and property safety is very important and essential. Data shows, our country in last few years the major traffic accidents, there are nearly 1/3 is a drunken driving. In order to prevent the motor vehicle drivers drunk driving, live on human breath alcohol content detection has received increasing attention, alcohol concentration test instrument widely used. In addition, alcohol test can also be used in food processing, wine and other need to monitor air alcohol concentration.Nowadays,the gas sensor to low power, multi-function, integrated development,therefore, the alcohol concentration detector has a very broad market and potential market demand. The smoke alarm is by monitoring the smoke concentration to achieve fire prevention, smoke detectors, the internal use of ion smoke sensor, ion smoke sensor is a kind of advanced technology, stable and reliable operation of the sensor,is widely used in all kinds of fire alarm system, performance far superior to the gas sensing resistance type fire alarm.This paper uses the single chip microcomputer, and with the aid of the peripheral circuit, the detection results by LCD, LED and other display methods to inform the user of. The design of the MQ303 alcohol sensor is a kind of gas sensitive chemical sensor, as well as MQ-2 smoke concentration sensor, with external gas concentrations or in different sensitive membrane resistance,Selection of STC89C52RC MCU as the control core, the detected gas condition corresponding treatment analysis, processing and reality, and through the alarm to prompt. Keywords:alcohol sensor smoke sensor single chip STC89C52 display alarm目录1、总体思想 (1)1.1系统设计所需资源 (1)2.2系统框图和主程序流程图 (1)2、方案选择 (3)2.1单片机的选择 (3)2.2传感器的选择 (4)2.2.1 酒精传感器的选择 (4)2.2.2 烟雾传感器的选择 (4)2.2.3 温湿度传感器 (5)2.3模数转换器的选择 (5)2.4LCD液晶显示 (5)2.5报警方案 (6)3、硬件设计 (7)3.1STC89C52单片机 (7)3.2传感器 (12)3.2.1 酒精传感器MQ-3 (12)3.2.2 烟雾传感器MQ-2 (13)3.2.3 DHT11数字温湿度传感器 (14)3.3TLC2543数模转换器 (16)3.4LCD液晶显示 (18)3.5按键电路 (20)3.6报警电路 (20)3.7时钟芯片DS1302 (22)4、软件设计 (24)5、结论 (24)参考文献 (26)附录: (27)1、总体思想1.1 系统设计所需资源STC 单片机STC89C52,MQ-2电阻式烟雾传感器、MQ-3A 酒精传感器各1个,16P ,40P 等底座若干,LED 发光二极管各若干个,蜂鸣器一个,5V 直流电机及电机配套的风扇叶一个,5V 直流电机及配套偏心轮(震动使用),单面覆铜板(印制PCB 版),电位器102,103各若干,LM324或LM339一个,12864液晶一块,按键若干,自锁按键若干,继电器一个,导线若干。
酒精气体报警器

酒精气体报警器
酒精气体报警器是一种用于检测空气中酒精浓度并进行报警的仪器。
它广泛应
用于酒吧、餐厅、夜总会和其他需要检测酒精浓度的场合。
工作原理
酒精气体报警器基于酒精气体的传感技术。
其传感器具有高灵敏度和高选择性,可以检测空气中的酒精浓度并将其转换为电信号。
当酒精浓度达到一定的阈值时,报警器会发出声光报警,提醒人们立即采取措施。
应用场合
酒精气体报警器广泛应用于以下场合:
•酒吧、餐厅、夜总会等娱乐场所;
•机场、车站、码头等公共交通场所;
•工厂、矿山等危险场所。
优势
酒精气体报警器具有以下优势:
•高灵敏度:传感器可以检测到微量的酒精气体,确保及时报警;
•高可靠性:采用先进的传感技术和电路设计,确保长期稳定性;
•易于安装:无需特殊技能和工具,只需按照说明书操作即可。
注意事项
使用酒精气体报警器需要注意以下事项:
•清洁传感器:定期清洁传感器,避免灰尘、油脂等污染影响灵敏度;
•定期校准:定期校准仪器,确保准确性和稳定性;
•避免干扰:避免外部干扰,如香水、气味等影响测量结果。
结论
酒精气体报警器是一种有效的安全工具,它可以保护人们的生命和财产安全。
在使用过程中,需要注意维护和保养仪器,确保其长期稳定工作。
酒精检测仪的使用方法和使用建议 检测仪是如何工作的

酒精检测仪的使用方法和使用建议检测仪是如何工作的酒精检测仪使用方法:1、按下电源开关,仪器进行内部自检和预热,显示从200到0的倒计时,历时20秒。
2、计时结束发出声音提示,同时绿灯变亮,同时中心的黄灯闪亮,表示仪器正常,可开始检测。
3、管对准进气孔吹气4秒,若检测到酒精,蜂鸣器报警,红、绿灯同时闪亮。
再过4秒,显示浓度数据,若浓度在0.00和0.40之间,仅绿灯闪亮;若大于等于 0.50,仅红灯闪亮,并伴有急促的声音报警。
浓度数据保持15秒后仪器显示变为OFF。
(注:由于在该显示模式下灵敏度极高,所以若仪器内有残留酒精气体,将会有微小数字显示。
)4、若从吹气中没有检测到酒精或开机后30秒内不做任何检测,仪器显示从000变为OFF。
5、当仪器显示OFF时,需要重新开始测量。
使用建议1.建议尽量在喝酒20分钟后测试。
这是由于酒精通过消化系统被血液吸取需要大约20分钟,口腔里的剩余酒精也需要大约这么长时间消散。
2.避开在大风环境下或空气污浊的封闭房间里测试。
3.不要把香烟的烟气吹进仪器,这样会损坏传感器。
齐齐网建议吸完烟后等待1分钟再进行测试。
4.禁止往气孔内吹烟雾,气孔内不能进入液体,不要堵住出气孔。
5.黄灯亮表示电源电压偏低,需更换电池。
基桩低应变反射波法完整性检测技术规范:《建筑基桩检测技术规范JGJ106—2023》《道路工程基桩动测技术规程JTG/TF81—01—2023》《铁路工程基桩无损检测规范TB10218—99》产品性能:配置:主处理器:Intel 嵌入式高性能600MHz处理器内存:256MB DDR2电子硬盘:1GB—8GB 支持U盘操作(无需导出数据)显示器:640*480 8.4”VGA真彩液晶屏技术指标参数:信号采集系统输入设备: 光电旋钮(光鼠)计算机接口: USB采样间隔: 0.1us6553us采样长度: 0.58k te接受信号带宽: 10Hz————500KHz 信号增益范围: —40————80db 高通滤波: 直通,10Hz低通滤波: 10Hz,50KHz可选大信号输入范围: 12V时间测读精度: 10us系统等效输入噪声: 10uV系统大动态范围: 160db幅度精准度: 2%幅值辨别率: 14bit1/2LSB接收通道数: 1通道通道串扰抑制: 80db同步信号输出: TTL电平同步信号输入: TTL电平信号触发方式: 单发、信号、外触发信号触发电平: 10%——90%FSR体积: 240mmⅩ68mmⅩ196mm重量: 2kg工作温度: —10℃~+45℃工作湿度: 20%—90%土壤肥料检测仪又称土壤养分化验仪,紧要是用来测量分析土壤肥料养分的。
军中最严禁酒令:有部队装“酒精报警器”

之 以严 肃 的 追 责 , 相 信 减 刑 舞 弊 之 事 会 大 为 减 少
资讯 蕊蕊蕊蕊蕊雹霹蕊蕊懿礅濯 蠲翻蕊墨盔镒溢翱颦潮 粼蕊黼露翟翟蕊霸黜黜端獬凝蕊勰窈
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军 中最严 禁酒令 : 有部队装“ 酒精报警器 "
今年9 月底 , 中 央 军 委 向全 军 和 武 警 部 队 印 发 《 关 于严禁 违规宴 请 喝酒 问题 的规 定 》 , 被称作“ 军 中最 严 禁 酒 令 ” , 引起社会持续关注。
不 规 范 的 秩 序 。官 兵 的 血 性 与 豪 情 从 “ 酒 场” 转到 “ 训
练场 ” , 大 大提 升 了战斗 力。 “ 禁酒令 ” 没有 最严 , 只 有
更严 。
有评 论认 为 , “ 禁酒 令 ” , 禁 的 是不 健康 的 风气 、 不正 当 的关 系 、
聘 任制公务员被猎头 盯上 , 怎么 留?
公 务 员
假释信 息化办案平 台全面建成 , 将做到全 面互联互通 、
网上 办 案 、 依 法公开 、 智能支撑 , 实现减刑 假释案件 、 办
梳 理发现 , 前期 “ 试 水” 招 聘的公务 员 , 多 集 中 在 各 地 新 区或
开发区 . 涉及经济运行 、 园 区建 设 、 海事管理 、 交通物 流 、 信息数据 等专业领域 , 与市场衔接 紧密 , 很难 从体制内直接培养 。据称 , 有 人耳 粤 期 还没 结束 , 就被 猎头 公司 盯上 , 开 出三 倍薪 酬水平 挖人 。 “ 他们有操作经验又熟悉行政 , 不 少 单 位 担 心 留不 住 人 。 ” 据介绍 , 根 据 今 年 出 台的 新 规 , 达到聘期满 5 年、 年度考核均 称 职等条件 , 经批准可转为委
酒精气体报警器实训报告

一、实训目的通过本次实训,使学生了解酒精气体报警器的工作原理、技术参数、安装与调试方法,提高学生对酒精气体报警器实际操作能力,为以后从事相关行业打下基础。
二、实训内容1. 酒精气体报警器的工作原理酒精气体报警器是利用气体传感器检测环境中酒精气体的浓度,当浓度超过预设值时,报警器发出声光报警信号,提醒人们采取安全措施。
主要分为催化燃烧式传感器和电化学式传感器两种。
2. 技术参数(1)检测量程:0-100%LEL(可燃气体)(2)一级报警值:25%LEL(3)二级报警值:50%LEL(4)采样方式:扩散(5)工作电压:DC 24V6V(6)功耗:3W(7)工作方式:连续检测(8)量程偏差:3%LEL(可燃气体) 5%F.S(毒性气体)(9)操作方式:红外遥控(10)响应时间(t90):可燃气体30s 毒性气体60s(11)工作温度:-40~70℃(催化燃烧式传感器)/-20~50℃(电化学式传感器)(12)工作湿度:95%RH(非冷凝)(13)防爆方式:隔爆型(14)防爆等级:Exd C T6 Gb(15)防护等级:IP65(16)环境压力:86kPa~106kPa(17)输出信号:4~20mA 三线制RS485四线制(18)防爆连接螺纹:M201.5(内管螺纹)(19)使用电缆:1.5 mm²3 屏蔽电缆线(三线制); 1.5 mm²4 屏蔽电缆线(四线制)(20)探测器与主机间最大距离:1000m(21)传感器使用寿命:催化燃烧三年,电化学式二年3. 安装与调试(1)安装①将报警器放置在通风良好、无腐蚀性气体、无电磁干扰的环境中。
②将探测器与主机连接,确保连接牢固。
③根据现场需求,调整报警器的工作参数。
(2)调试①打开报警器电源,检查报警器是否正常工作。
②使用红外遥控器对报警器进行操作,检查报警器是否响应。
③将探测器放置在酒精气体浓度较高的环境中,观察报警器是否发出报警信号。
酒精测试仪逃避方法

酒精测试仪逃避方法酒精测试仪是用来检测人体内酒精含量的一种仪器,通常用于交通警察在路边对司机进行酒精测试。
对于一些酒后驾驶的人来说,逃避酒精测试成为了他们的一种手段。
在此,我们将介绍一些常见的酒精测试仪逃避方法,希望能够引起大家的警惕,不要因为一时的侥幸而犯下严重的交通违法行为。
一种常见的酒精测试仪逃避方法是口腔内含酒精成分的物质。
有些人会在接受酒精测试前,用含有酒精成分的口香糖、口喷剂等产品进行口腔清洁,以此来掩盖自己酒精含量过高的事实。
然而,这种做法是非常不负责任的,不仅会对自己和他人的生命安全造成威胁,也是对交通法规的严重挑战。
另一种常见的酒精测试仪逃避方法是饮用大量水或者其他液体。
有些人认为,通过大量饮水可以dilute(稀释)体内的酒精含量,从而降低通过酒精测试。
然而,事实上,这种做法只会使酒精在体内更快地被吸收,导致酒精含量更高,对身体健康也会造成不良影响。
此外,还有一些人会选择通过吸入大量氧气来加速酒精的代谢,以期望在酒精测试时达到合格标准。
然而,这种做法并不科学,因为酒精的代谢速度是有限的,无法通过吸入氧气来快速清除体内的酒精。
除了上述几种常见的酒精测试仪逃避方法之外,还有一些更为极端和危险的行为,比如使用药物或者其他化学物质来干扰酒精测试仪的准确性。
这些做法不仅违法,还有可能对身体健康造成严重的损害,甚至危及生命。
总的来说,逃避酒精测试仪并不是解决酒后驾驶问题的正确方式。
相反,我们应该树立正确的交通安全意识,杜绝酒后驾驶的行为。
只有做到远离酒精,才能真正保护自己和他人的生命安全。
希望大家能够牢记交通安全法规,珍爱生命,拒绝酒驾。
车载酒驾检测系统

车载酒驾检测系统随着汽车行业的发展和人们生活水平的提高,私家车数量不断增加,但与此同时,车辆交通安全问题也日益凸显。
酒驾是导致交通事故的主要原因之一,给人们的生命财产安全带来了严重威胁。
为了减少酒驾所引发的交通事故,车载酒驾检测系统应运而生。
本文将探讨车载酒驾检测系统的功能与作用,以及其对交通安全的贡献。
车载酒驾检测系统是一种集成了酒精检测技术的设备,可以在车辆行驶过程中对司机进行实时监测和检测,以确保驾驶人是否饮酒超过了法定限制。
其主要由两部分组成:酒精检测仪和报警系统。
首先,酒精检测仪是车载酒驾检测系统的核心部件。
它采用了先进的气体传感技术,能够精确测量司机呼出气体中的酒精含量。
当司机呼出气体被检测到含有酒精时,酒精检测仪会自动触发报警系统。
其次,报警系统是车载酒驾检测系统的另一重要组成部分。
一旦酒精检测仪检测到司机醉酒,报警系统会立即发出警报,警报声可以通过车内喇叭、手机短信、车载屏幕等方式传达给驾驶员以及周围的行人,提醒他们存在危险。
同时,车载酒驾检测系统还会将相关信息通过网络传输到交通管理部门,方便后续的处理和处罚。
车载酒驾检测系统具有多方面的功能和作用。
首先,它可以有效降低酒驾造成的交通事故风险。
酒精降低了驾驶者的反应能力和判断力,容易引发交通事故,而车载酒驾检测系统的存在可以实时监测驾驶人的酒精含量,提醒驾驶员及时采取相应的措施,避免因醉酒驾驶而产生的交通事故。
其次,车载酒驾检测系统可以起到警示和威慑的作用。
由于司机知道自己驾驶的车辆安装了酒驾检测系统,他们会意识到饮酒驾驶的危险性,从而在喝酒后选择不开车或者选择其他交通工具。
这种警示和威慑效果对于减少酒驾的发生具有积极的作用。
此外,车载酒驾检测系统还可以作为司法部门执法的有力工具。
通过网络传输的数据可以提供给交通管理部门,作为酒驾违法的证据,为执法人员提供了依据。
这样一来,司法部门可以更加便捷地追究醉酒驾驶者的责任,提高执法效率,维护交通秩序。
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第一章绪论1.1酒精超标自动报警器概述近年来,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繁发生。
世界卫生组织的事故调查显示,大约50%-660%的交通事故与酒后驾驶有关,酒后驾驶已被列为车祸致死的主要原因。
喝酒时酒精的刺激使人兴奋,在不知不觉中就会喝多,当酒精在人体血液内达到一定浓度是,麻痹神经,造成大脑反应迟钝,肢体不受控制等症状。
人对外界的反应能力及控制能力就会下降,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,发生交通事故的几率越大。
为了避免交通悲剧的发生,一种有效地提醒民众防止酒后驾驶的系统的出现就成了现实中的迫切要求。
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。
随着公安部五条禁令的公布,酒精检测仪的需求逐渐增加。
目前,酒精检测仪组要还是电化学性质的。
在形式上组要有如下两种:一种是发光管显示;一种是数码显示。
发光管显示一般常见的分为三段显示:一段为未饮酒区;一段为饮酒区;一段为酗酒区。
根据测试的情况,相应的指示灯被点亮。
另一种是数显式酒精检测仪,检测的结果直接一数字的形式显示出来。
而本课题正是要利用单片机知识制作一种报警和显示器,用来同时实现上述两种功能。
此报警器利用酒敏传感器,测量空气中酒精浓度,通过A/D转换和单片机分析控制,使LED数码管实时显示浓度值,不同颜色LED灯显示空气中酒精浓度的范围,一旦超过阈值即蜂鸣器报警同时红灯亮。
此设计如果直接装在车内,可以及时提醒驾驶者不要酒后驾车;如果交警使用可以及时制止酒后驾车,减少交通事故。
1.2本文研究内容本文的主要任务是设计一种酒精浓度自动报警器,通过对空气中酒精浓度的采集,A/D转换器的转换,单片机的分析,最后显示接口显示空气中的酒精浓度,同时LED彩灯会相应点亮,当达到或超过阈值时启动蜂鸣报警器。
本设计实现了发光管和数码管同时显示,能更加精确的确定空气中的酒精浓度。
本文设计任务及要求:设计一个酒精超标自动报警器,具有以下功能:1、实时测量并通过3位数码管显示酒精浓度值;2、酒精含量<20mg/100ml时,安全灯(绿色LED灯)亮;3、20mg/ml≤酒精含量≤80mg/ml时,警告灯(黄色LED灯)闪烁;4、80mg/ml≤酒精含量时,危险灯(红色LED灯)闪烁,蜂鸣器报警;5、酒精含量测试范围:0 ~ 190mg/100ml;6、测量精度优于0.5%;第二章 CPU最小系统设计单片机最小系统的,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。
对89系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、电源电路、晶振电路、复位电路、按键输入和显示输出等。
2.1 酒精超标件自动报警器总体设计方案本设计采用自动检测技术和计算机技术,对人呼出的酒精气体的质量浓度进行自动测量、自动显示,并给出彩灯提示和LED数码管显示。
电路结构主要由酒敏传感器、测量电路、模数转换电路、单片机、驱动显示器等部分组成,系统框图如图2-1所示。
具体的工作过程是:呼出气体中的酒精质量浓度信号经酒精传感器采样电路转换为0 ~3V 的电压信号,并且该电压信号的大小与气体中的酒精质量浓度大小成正比,经过A /D转换后将数字信号传送给单片机,经单片机内部的一些运算,比较程序处理后输出给LED 显示。
图2-1 总体框图1、酒精质量浓度信息:指空气中的酒精的实际浓度。
2、酒敏传感器:感应空气中的酒精气体,并将其转换成电压信号。
3、测量电路:包括采样电路,对传感器输出的微弱信号进行采集和处理。
4、ADC0804:又称模数转换器,将传感器输出的模拟量转换成数字量。
5、LED灯:分为红黄绿三种颜色的灯,用来显示不同的酒精浓度。
6、数码管显示:用来显示具体的酒精浓度。
2.2 CPU的选择本设计采用ATMEL公司生产的AT89S52单片机,AT89S52是一种低功耗,高性能CMOS8位单片机,性价比非常高,采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准MOS-51指令集和输出管脚相兼容,且片内含有8k的可系统编程的Flash只读程序存储器,256字节的内部RAM,32个I/O口线,三个十六位定时计数器等,如图2.2所示。
图2.2 89S52芯片2.3 复位电路设计复位操作可以使单片机初始化,也可以使死机状态下的单片机从新启动,因此非常重要。
单片机的复位都是靠外部复位电路来实现的,在时钟电路工作后,只要在单片机的RESET引脚上出现两个机械周期以上的高电平,单片机就能实现复位。
为了保证系统可靠的复位,在设计复位电路时,一般使RESET引脚保持10ms以上的高电平,单片机便可以可靠的复位。
复位电路中电阻电容的值是根据复位信号的有效脉冲的宽度来计算电容电阻的取值的,也就是说,假设,单片机高电平复位,而高电平至少要持续10ms才有效,就要根据这个时间来设置电容电阻的值。
假设高电平复位有效,一充一放周期是1.386*RC,舍去充放过程中较低的电平,一般的单片机复位脉冲宽度取值:大概为(0.7~1)RC ,其周期为复位脉冲宽度的倒数,因此可以根据周期确定相应的电容电阻值。
其中R1可以为0,因为R1的作用是为了防止电流过大,保护电路。
如果想单片机工作快一点的话就减少电阻的值或者减少电容的值;想单片机工作慢一点的话就加大电阻的值或者加大电容的值。
图2.3 复位电路2.4 时钟电路设计计算机在工作时,是统一的时钟脉冲控制下一拍一拍的进行的。
这个脉冲是有单片机控制器中的时序电路发出的。
时钟电路用与产生单片机工作所需要的时钟信号。
时钟信号可以由两种方式产生:内部时钟方式和外部时钟发方式。
本设计采用内部时钟方式。
在AT89S52内部有一个高增益反向放大器,用于构成片内振荡器,引脚XTSL1和XTAL2分别是此放大器的输入和输出端。
在XTSL1和XTAL2;两端接一个晶振,就构成了稳定的自激振荡器,其输出的脉冲直接送进内部时钟发生器。
电容C1和C2通常选择30uf左右,可稳定频率并对振荡频率有微调的作用,输出震荡范围是0~24MHZ。
X TA L1X TA L2P00P01P02P03P20P21V CC EA A LE PS EN D b 0D b 1D b 2D b 3W R V CC 20u f20u f 12M PN PV CC5105.1K图2.6 单片机最小系统电路图第三章酒精超标自动报警器输入输出口电路设计3.1 酒精超标自动报警器传感器的选择对于传感器的选择主要从一下几个方面:1、根据测量对象与测量环境确定传感器的类型 2、灵敏度的选择 3、频率响应特性 4、线性范围 5、稳定性 6、精度 7、输出形式。
其中输出信号的处理方法表3-1。
由于设计要求为酒精超标检测,所以检测对象为酒精气体,检测范围广,要求有较高的灵敏度和稳定输出的能力。
对照表3.1可知,输出变量为电压。
传感器的输出信号一般比较微弱,有的传感器输出电压最小仅有0.0001V需要加放大电路。
本设计采用的传感器为TP - 3 型酒敏传感器。
该敏感元件由纳米级 SnO 2 及适当掺杂混合剂烧结而成,具微珠式结构,应用电路简单,可将传导性变化改变为一个输出信号,与酒精浓度相对应。
TP-3 型传感器对空气中的低浓度酒精有极高的灵敏度。
采用微处理程序及专门软件来处理传感器的控制信号。
这种传感器具有无需加热、功耗极低、检测范围广、灵敏度高、反应快、寿命长、价格低、体积小、应用电路简单等特点,对空气中的低质量浓度酒精有极高的灵敏度。
采用微处理程序及专门软件来处理传感器的控制信号,检范围为(50~10000) ×10- 6 ,电路电压为6V直流电压,负载电阻51Ω,功耗小于120mW,电流小于20mA。
酒敏传感器的硬件连接及采样电路图如图3.2所示,传感器的加热丝及电阻均接5V电压,在上电后加热丝会发热,这时传感器开始工作,如果有酒精气体通过传感器上的金属网,其电阻变小,在原始状态下,传感器的电阻经测量可达到20kΩ以上。
传感器的电阻跟酒精质量浓度成反比关系,质量浓度越大电阻越小,这样由于分压, ADC0809 信号输入引脚IN0上的电压就越大,所以2、积分式A /D 转换器:其核心部件是积分器,因此转换时间一般在ms 级或更长,但抗干扰性能强,转换精度可达0.01%或更高。
适于数字电压表类仪器采用。
3、并行比较式又称闪烁式:采用并行比较,其转换时间可达ns 级,但抗干扰性能较差,由于工艺限制,其分辨率一般不高于8位。
可用于数字示波器等要求转换速度较快的仪器中。
4、改进型是在上述某种形式A /D 转换器的基础上,为满足某项高性能指标而改进或复合而成的。
例如余数比较式即是在逐次比较式的基础上加以改进,使其在保持原有较高转换速率的前提下精度可达0.01%以上。
基于以上比较,综合性价比,选择8为主次逼近式A /D 转换器:ADC0809 ADC0804 ADC0809的功能是将输入模拟量转换为与其成正比例的数字量,它具有8路模拟输入端口,地址线可决定对哪一路模拟输入做AD 转换.ADC0804的功能与ADC0809基本相同,不同点在于它有一路输入。
对于本设计的要求是有一路的输入信号,所以从性价比的方面考虑选择ADC0804更优。
(图3.3 AD0804引脚图)D b 0D b 1D b 2D b 3D b 4D b 5D b 6D b 7C LKINT RR D W R V CC V IN (+)V IN (-)C S G NDA DC 0804限值1460KHZ 时便不能正常工作。
ADC0804 数据输出线与AT89S52 的数据总线直接相连,AT89S52 的RD 、WR 和INT1直接连到ADC0804,由于用P1.0 线来产生片选信号,故无需外加地址译码器。
本设计采用静态的LED显示,见图3.2。
在本次设计中由于无需小数点显示,所以就用了其中的7个输入口和7个输出口,第3和第8引脚均接地。
ab f cg de76421910a bc d e f g38abf cgde76421910a bc d e f g38abf cgde76421910a bc d e f g38I/O 口段选控制I/O 口位选控制5432第4章酒精超标自动报警器的软件设计4.1软件实现的功能综述软件方案主要包括数据采集、数据处理、显示、声光报警等子程序。