MQ-3酒精传感器电路图
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。
MQ-3酒精传感器电路图
• ③具有醉酒驾驶提示功能，当酒精含量大于或者等 于80mg/100ml时，红色报警LED点亮，并发出报 警信号。
• ④整个系统采要 求： • ①分析题目要求查找资料（LM3914）； • ②在PROTEL软件中画出电路原理图； • ③焊接调试电路
mq3酒精传感器电路图光敏传感器电路图霍尔传感器电路图水位传感器电路图湿度传感器电路图光电传感器电路图温度传感器电路图压力传感器电路图霍尔电流传感器电路图热释电传感器电路图
便携式酒精探测器
• 要 求： • ①设计并制作一个便携式酒精探测器，要求电路简
单实用、节能环保，外观精美，体积不宜太大。 • ②探测器使用10个LED发光二极管排成一排从低到
便携式酒精探测器参考电路
车载酒精浓度传感器
酒精浓度传感器信号调理电路设计与仿真摘要受到酒精影响的司机通常会有如下特征：对信号灯反应慢；逆向行驶；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；开车速度极慢；突然转弯或违法转弯；天黑时不开前灯。
据统计，驾驶员酒后开车，其发生交通事故的比率为没有饮酒情况下的16倍。
由日常道路交通安全违法行为和交通肇事案例来看，机动车驾驶员酒后驾车约占38.6%；而摩托车交通肇事中，酒后驾驶的比例则高达72.3%。
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。
系统将传感器输出的4~20mA的标准信号通过以AD0832为核心的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。
文中详细介绍了酒精浓度传感器信号调理电路设计,电路工作的基本原理和实现方法。
关键词：酒精浓度传感器（MQ3）；工作原理；调理电路AbstractUnder the influence of alcohol driver usually there will be the following characteristics: the lights response is slow; Reverse driving; Swing, turned suddenly, erratic driving on the road or center line; Mess on the brakes; Turning a large range; Serpents; No reason is to park; Drive extremely slow; Suddenly turn or illegal turn; It does not open headlight. According to the statistics, the driver drunk driving, the traffic accident rate for no drinking of 16 times. From daily road traffic safety violations and traffic accident case to see, motor vehicle driver drunk driving about 38.6%; And a hit-and-run motorcycle, the proportion of drunk driving is as high as 72.3%.This study was designed for public inspection and overrun with the functions of alcohol concentration intelligent tester. Its design scheme based on 89 C51, MQ3 alcohol concentration sensor. The system will sensor output of 4 ~ 20 mA of the standard signal through by the AD0832 as the core of the A/D converter circuit after skin, by MCU data processing, and finally by LCD display alcohol leel. This paper introduces the alcohol concentration sensor signal regulate circuit design, circuit to work with the basic principle and method.Keywords: alcohol concentration sensor (MQ3); Working principle; Regulate circuit目录1.设计目的 (2)2.设计要求 (2)3.设计内容 (2)3.1总体设计 (2)3.2工作原理分析 (3)3.3器件选型说明 (3)3.4原理图设计 (4)3.5电路仿真 (5)3.6PCB电路设计 (7)3.7可靠性和抗干扰性设计 (8)4 设计心得和体会 (10)【参考文献】 (10)附录1 电路原理图 (10)附录2 PCB图 (11)附录3 PCB效果图 (11)1.设计目的了解常用电子元器件基本知识；了解印刷电路板的设计和制作过程；掌握电子元器件选型的基本原理和方法；了解电路焊接基本知识和基本焊接的方法和技巧；了解印制电路板（PCB）设计加工的基本过程;了解信号调理电路的主要功能和存在的必要性;掌握常见传感器信号调理电路的设计方法;掌握相关EDA软件的使用和设计、仿真、调试能力。
MQ-3酒精传感器的介绍
2.3.1酒精传感器的介绍酒精传感器MQ-3 的基本原理可简述为将探测到的酒精浓度转换成有用电信号的器件，并根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息[11]。
MQ-3 型气敏传感器由陶瓷管和二氧化硅敏感层、测量电极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。
气敏传感器的外观和相应的结构形式如图2.4 所示，它是由微型氧化铝陶瓷管、氧化锌敏感层，测量引脚电极和温度加热器组成[12]。
敏感元件固定在塑料或不绣钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。
封装好的气敏元件有六个管脚输出，其中四个用于信号的取出，二个用于提供加热的电流。
图2.4 酒精传感器的外观和相应的结构形式图中①、②、③分别表示MQ-3 乙醇传感器的引脚排列图、引脚功能图、使用接线图。
其中H-H 表示加热极（5V），A-A、B-B 传感器表示敏感元件的两个极，图③中框图中“V”为传感器的工作电压，同时也是加热的电压。
在工作时，气敏传感器的加热电压选取交流或直流5V 均可。
当其被受热后，加温室环境中的可燃气体浓度迅速增大，传感器的内阻阻值将会迅速降低，利用该特性并结合电路分析中的分压原理，分析便得知Vout 的值将逐渐增大，当超过预设定的阈值时，可产生相应的操作[13]。
经过处理后检测信号由电阻值转变成电压值，就可用于后续电路进行A/D 转换和处理。
传感器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的电阻值变化。
传感器表面电阻Rs 的变化，是通过与其串联的负载电阻R L 上的有效电压信号U RL输出获得的。
二者之间的关系表述为：R S/R L= (V－U RL )/U RL……………………………(2-1)其中，V 为回路电压，电压为10V，负载电阻R L可调为0.5—200KΩ。
负载电阻R L可调，加热电压一般为5V。
酒精传感器模块电路
质量浓度转换式C/（mg· (100ml)-1） 质量浓度转换式C/（mg· (100ml)-1） 0 0 41.7u-28.2 41.7u-28.2 21.5u-11.7 21.5u-11.7 48.1u-50.848.1u-50.8 128.6u-190.7 128.6u-190.7 154.5u-259.5 154.5u-259.5 233.7u-478.0 100u+10233.7u-478.0
100u+10
智能保驾系统
DS18B20温度传感器 ①、 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器 连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20的双向通讯。 ② 、测温范围 －55℃～+125℃，固有测温误差 （注意，不是分辨率，这里之前是错误的）1℃。 ③、支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在 唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温， 如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信 号传输的不稳定。 ④、工作电源: 3~5V/DC （可以数据线寄生电源） ⑤ 、在使用中不需要任何外围元件 ⑥、 测量结果以9~12位数字量方式串行传送
第一届 深联华单片机应用设计大赛
湖北师范学院 E点团队 马维华 毛 宵 邱艳
研究意义
酒 驾 酒后驾车引起的交通事故占所有交通 事故的6成以上 追 尾
汽车追尾相撞引起的事故占4成以上 车室起火 2013年7月15日9时30分许喀什东路立 交桥河滩快速路新市区出口处，两辆双 桥货车追尾相撞，后车失火并导致司机 不幸身亡
燃油汽车
智能保驾系统
酒精传感电路 模块 继电器控制模 块
温度传感模块
安芯一 号
液晶显示模块
GSM通信定位 模块
毕业论文-基于STC12C5A16AD单片机与MQ-3型气体传感器的酒精浓度探测仪设计03426
毕业论文-基于STC12C5A16AD单片机与MQ-3型气体传感器的酒精浓度探测仪设计03426常州轻工职业技术学院电子系毕业设计毕业设计(论文)说明书题目酒精浓度探测仪姓名姜萍学号 1033323102班级 10电子331指导教师宋朝晖职称讲师日期 2012.7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。
本设计主要研究了(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。
本设计的特色在于标准的确定。
对于流动空气，样品的稳定性和水蒸气的影响，提出了解决方案和验证方法。
对不同的区间浓度和电压转换关系做线性化处理，简化了硬件电路的设计。
设计的传感器可以检测不同浓度的酒精气体，改进之后对解决酒后驾车事故和特殊场合酒精检测都可以使用。
关键词:气体传感器;模数转换;单片机AbstractDifferent concentrations of alcohol solution are detected and showed in the design. The design can be used to the detection of drunk driving through improvement. In this thesis, the concentration of alcohol can be measured and displayed by using the gas sensor based on STC12C5A16AD MCU and MQ-3.In the thesis Major researches are three points. (1) In the hardware, detecting the technology parameters MQ-3 gas sensor, and connecting itto a testing part of the alcohol gas concentration; Analog voltagesignal amplification to drive light-emitting diode light to alarm; conversing the voltage signal through the A/D conversion at the control of the single-chip, obtaining the digital voltage signal; displaying the concentration in the digital tube display module.(2)In the Software, linear conversion between the concentration of the alcohol and the voltage and the digital display of the final concentration value.(3) The designed sensor is calibrated. The design of gas sensor is responsive to the alcohol, can measure concentration in the effective range of its concentration. And in the low concentration of alcohol in the test theerror is small with the maximum error 8.2%, meeting requirements of the design.The characteristics of the thesis are to determine the standard. The solutions and verification methods are proposed about the flow of air samples, the sample stability and water vapor. The conversion between voltage and concentration in different range is treated as linear relationship. The design of sensor can detect different the alcohol gas with different concentration. It plays an important role to solve the drunk-driving accidents and alcohol testing for special occasions after improvement.Key Words: Gas sensor; A/D conversion; Single-chip Microcomputer 毕业设计用纸目录第一章引言 (1)1.1 设计背景 .......................................................11.2 设计酒精浓度探测仪的意义 .......................................11.3 本文主要研究工作 ...............................................1 第二章元器件和开发工具介绍 (3)2.1 ADC0809 ........................................................32.1.1主要特性 (3).................................................. 3 2.1.2内部结构2.1.3外部特性(引脚功能) (3)2.2 STC12C5A16AD ...................................................42.3 Protel软件介绍 (5)2.4 KEIL介绍 (6).............................................. 6 2.5 ProtuesISIS介绍第三章硬件电路设计 (8)3.1 设计框图 ......................................................83.2 乙醇信号检测及调理电路 ........................................83.3 单片机电路 (11)3.4 显示电路 .....................................................123.5 阈值存储 .....................................................13 第四章软件设计 ....................................................... 14 第五章调试 ........................................................... 16 参考文献 .............................................................. 19 致谢 (20)附录A元器件清单 ......................................................21 附录B 实物图 ......................................................... 22 附录B 实物图附录C 程序 ........................................................... 23 附录C 程序第0页共 28 页毕业设计用纸第一章引言1.1 设计背景我国传感器市场的增长率超过15%，2003年销售额为186亿元人民币，2006年销售额为283亿元人民币，预计2007年为325亿元人民币，2008年为374亿元人民币。
MQ-3酒精传感器的介绍
2.3.1酒精传感器的介绍酒精传感器MQ-3 的基本原理可简述为将探测到的酒精浓度转换成有用电信号的器件，并根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息[11]。
MQ-3 型气敏传感器由陶瓷管和二氧化硅敏感层、测量电极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。
气敏传感器的外观和相应的结构形式如图2.4 所示，它是由微型氧化铝陶瓷管、氧化锌敏感层，测量引脚电极和温度加热器组成[12]。
敏感元件固定在塑料或不绣钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。
封装好的气敏元件有六个管脚输出，其中四个用于信号的取出，二个用于提供加热的电流。
图2.4 酒精传感器的外观和相应的结构形式图中①、②、③分别表示MQ-3 乙醇传感器的引脚排列图、引脚功能图、使用接线图。
其中H-H 表示加热极（5V），A-A、B-B 传感器表示敏感元件的两个极，图③中框图中“V”为传感器的工作电压，同时也是加热的电压。
在工作时，气敏传感器的加热电压选取交流或直流5V 均可。
当其被受热后，加温室环境中的可燃气体浓度迅速增大，传感器的内阻阻值将会迅速降低，利用该特性并结合电路分析中的分压原理，分析便得知Vout 的值将逐渐增大，当超过预设定的阈值时，可产生相应的操作[13]。
经过处理后检测信号由电阻值转变成电压值，就可用于后续电路进行A/D 转换和处理。
传感器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的电阻值变化。
传感器表面电阻Rs 的变化，是通过与其串联的负载电阻R L 上的有效电压信号U RL输出获得的。
二者之间的关系表述为：R S/R L= (V－U RL )/U RL……………………………(2-1)其中，V 为回路电压，电压为10V，负载电阻R L可调为0.5—200KΩ。
负载电阻R L可调，加热电压一般为5V。
「雕爷学编程」Arduino动手做（37）——MQ-3酒精传感器
「雕爷学编程」Arduino动⼿做（37）——MQ-3酒精传感器37款传感器与模块的提法，在⽹络上⼴泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不⽌37种的。
鉴于本⼈⼿头积累了⼀些传感器和模块，依照实践出真知（⼀定要动⼿做）的理念，以学习和交流为⽬的，这⾥准备逐⼀动⼿试试做实验，不管成功与否，都会记录下来---⼩⼩的进步或是搞不定的问题，希望能够抛砖引⽟。
【Arduino】108种传感器模块系列实验（资料+代码+图形+仿真）实验三⼗七：MQ-3酒精⼄醇传感器模块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特种传感器。
⼯作原理MQ-3属于表⾯电阻控制型酒精⽓体浓度⽓敏传感器，其敏感材料是活性很⾼的⾦属氧化物半导体，最常⽤的如SnO2（⼆氧化锡）。
当N型半导体的表⾯，在⾼温下遇到离解能⼒较⼩（易失去电⼦）的还原性⽓体时，⽓体分⼦中的电⼦将向MQ3⽓敏电阻表⾯转移，使⽓敏电阻中的⾃由电⼦浓度增加，电阻率降低，电阻减⼩。
半导体式传感器是利⽤⼀些⾦属氧化物半导体材料，在⼀定温度下，电导率随着环境⽓体成份的变化⽽变化的原理制造的，MQ-3酒精传感器就是其中⼀种，它是利⽤⼆氧化锡在⾼温下遇到酒精⽓体时，电阻会急剧减⼩的原理制造的。
MQ-3可应⽤于家庭、⼯⼚、商业场所的⽓体泄漏监测装置，防⽕，安全探测系统。
⽓体泄漏报警器．⽓体检漏仪。
⾼灵敏度、快速响应恢复、优异的稳定性、长寿命、驱动电路简单、电信号输出强。
模块优点可有效⽤于酒精、⼄醇等⽓体的检测。
寿命长、成本低廉，适⽤于民⽤⽓体的检测，⾼质量的半导体传感器也可满⾜⼯业检测的需求。
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• 要 求： • ①设计并制作一个便携式酒精探测器，要求电路简 单实用、节能环保，外观精美，体积不宜太大。 • ②探测器使用10个LED发光二极管排成一排从低到 高分别代表不同的酒精浓度，LED随着酒精浓度呈 柱状点亮显示。 • ③具有醉酒驾驶提示功能，当酒精含量大于或者等 于80mg/100ml时，红色报警LED点亮，并发出报 警信号。 • ④整个系统采用两节1.5V干电池串联供电
便携式酒精探测器
• • • • 要 求： ①分析题目要求查找资料（LM3914）； ②在PROTEL软件中画出电路原理图； ③焊接调试电路
Hale Waihona Puke 便携式酒精探测器参考电路