酒精浓度测试仪设报告

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酒精浓度测试仪设报告

海南师范大学酒精浓度测试仪设报告

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原创性声明(按照学校毕业论文要求写)

本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名:

日期:2014 年12 月1 日

目录(字号放大,居中)

绪论 (1)

1总体设计 (3)

1.1 酒精浓度测试仪的功能 (3)

1.2 电路总体的工作原理........................... 错误!未定义书签。

1.3 主程序流程图 (3)

2 硬件设计 (4)

2.1 单片机 (4)

2.2 气敏传感器 (5)

2.3 继电器...................................... 错误!未定义书签。

2.4 LCD1602液晶显示 (6)

2.5 DS1302时钟 (7)

2.6 24c02存储器 (8)

2.7 ADC0804 (8)

3 软件设计(把每部分的程序流程图画出,去掉) (9)

3.1 时钟处理模块及程序 (9)

3.2 LCD1602模块及程序 (10)

3.3 A/D转换模块.................................. 错误!未定义书签。

4 调试 (13)

4.1 硬件电路调试 (13)

4.2 软件调试 (13)

总结 (14)

参考文献 (14)

8附录:硬件总原理图图与PCB图 (15)

(前面加题目、作者、院系等)摘要

酒精浓度检测仪可用来对饮酒司机进行酒精浓度检测,有效减少因酒驾引起的重大交通事故发生,也可以用在其他场合检测人体呼出气体中的酒精含量,避免人员伤亡和财产的重大损失。因此醉酒驾驶越来越受到人们重视,酒精测试课

题便引起了广泛的关注。本次酒精浓度检测设计是一种以气敏传感器MQ-3和单片机(STC89C52)为主,用于监测出空气环境中和呼气中酒精浓度值,通过LCD1602来显示测试的酒精浓度值与时钟,而且能根据不同的环境设定不同的酒精阀值,对超过的阀值进行蜂鸣报警,来提示酒驾的危害,同时还能将记录的20组数据上传到电脑上保存。本设计可以用在酒驾测试和工厂空气中的酒精浓度检测。

关键词:单片机、酒精浓度测试仪、气敏传感器MQ-3

(前面加题目、作者、院系等英文翻译)ABSTRACT Alcohol concentration detector can be used to evaluate the alcohol concentration in the drinking driver .It can but also effectively reduce major traffic accidents caused by drunken driving, not only be used in other occasions of the alcohol content of human breath gas, avoid significant casualties and property losses. So drunk driving more and more attention by people, alcohol testing issue has caused wide attention. The alcohol concentration detection design is a kind of gas sensors MQ - 3 and single chip microcomputer , monitoring air alcohol concentration, and has the LCD1602 display and alarm functions .This design can detect alcohol density of air environment and breathe , and according to the different environment set different threshold, on more than the threshold of the buzzer alarm, and display the threshold, to prompt the dangers of drunk driving, at the same time can upload recorded data to save on the computer.

KEY WORDS: single chip、Alcohol concentration detector、Gas sensor MQ – 3

绪论

酒精浓度测试仪的发展性,古时候,人们通过观察和嗅觉来辨认是否喝过酒。19世纪末出现了用体液对酒精进行定量分析。1927年,有科学家建议使用呼出气体做酒精浓度分析。用足球胆收集呼出气体后,通过硫酸和重铬酸钾的混合溶

液,溶液的颜色会发生蓝绿黄的变化,同已知酒精浓度的标准试剂色管比较,就得到相应的BAC(血液酒精浓度)。现在,呼吸气中酒精的测量技术有了很大的飞跃,各种先进的酒精测试仪已被越来越普遍的使用,越来越多的国家开始禁止酒后驾车。人体血液中的酒精含量,与一个人的饮酒量和时间有关。在人体对酒精的吸收阶段,即便吃下所谓的解酒药,血液含酒量照样会持续增加。精确的呼出气体酒精测试和传统的法医血液酒精分析相比有许多优。

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。十二届全国人大第二次会议举行第三次全体会议上最高人民法院院长周强表示,2013年明确“醉驾”的认定标准(饮酒驾车,指驾驶员血液中的酒精含量大于或者等于20mg/100ml,小于80mg/100ml的驾驶行为。醉酒驾车,指驾驶员血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的驾驶行为。),各级法院审结危险驾驶犯罪案件9万件。因此酒精测试仪也越来越受到人们的关注,酒精浓度测试仪也越来越设计的精巧和多功能化。

酒精传感器将检测到的酒精浓度转化为电信号,然后将电信号传送给模数转换器,经过模数转换器转换后,把转换后得到的数字信号传给单片机,单片机对所输入的数字信号进行分析处理,最后将分析处理的结果通过显示器显示出来。由于不同的环境对酒精浓度的要求也不一样,所以,可以通过键盘来设定不同环境中酒精浓度的不同阀值。如果所检测到的空气中的酒精浓度超过了所设定的阀值,那么单片机将会控制蜂鸣器发出声音报警,用来提示危害。

本次基于单片机酒精浓度检测仪设计可以分为两个部分:硬件设计与软件设计。硬件部分是用MQ-3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(STC89C52)系统,由单片机及其外围电路进行信号的处理,通过LCD1602显示浓度值和测试时间以及超阈值蜂鸣报警,还能存储记录的数据。软件部分用C语言进行编程,程序采用模块化设计思路,各个子程序得功能相对独立,便于我调试与修改。

1总体设计

1.1 酒精浓度测试仪的功能

本设计制作一个酒精浓度测试仪系统,酒精阀值可以通过实际的情况的调节,基于AT89C52单片机酒精浓度测试仪的晶振采用12MHZ ,具体要求如下:

(1)酒精阀值:18ppm

(2)存储数据:能存储20组数据

(3)显示:通过LCD1602液晶屏显示酒精浓度和时间

(4)通过USB 将数据传到电脑上保存

(5)酒精浓度超过酒精阀值,蜂鸣器就会鸣响和红灯亮

1.2 电路总体的工作原理

设计制作是一个基于单片机的酒精浓度测试仪,通过对单片机编程将由气敏传感器MQ-3采集的酒精,外加驱动电路显示出来,包括对继电器的控制,当酒精浓度达到上下限蜂鸣器进行报警。其结构框图如图2-1:

图 1-1 系统结构框图 1.3 主程序流程图

电 源 单 片 机 A T89C52 MQ-3

DS1302 ST24C02 按 键 继 电 器 蜂 鸣 器 指 示 灯

LCD160显示

数据初始

定时器初始化

A/D 转换初始化

2 硬件设计

2.1 单片机

图 2-1 AT89C52 外部引脚图

stc89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系列可编程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。

stc89C52管脚说明如下:

VCC :电源

GND :接地

P0口:P0口是一个8位漏级开路的双向I/O 口。作为输出口,每位能驱动8个TTL 逻辑电平。对P0口端口写“1”时,引脚作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。

P1口:P1口是一个具有内部上拉电阻的8位是双向I/O 口,P1的输出缓冲 级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL 逻辑电平。对P1口写“1”时,内部上拉电阻的原因,将输出电流ILL 。此外,与AT89C51不同之处是,P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和输出(P1.1/T2EX )。P1.0(T2(定时/计数器2外部计数脉冲输入),时钟输出)、P1.1(T2EX 定时/计

显示初始化 进入后台IF 循环 触发A/D 转换算酒精浓度 酒精浓度显示 超过阀值? 是

报警

酒精浓度显示

数据存储

数2捕获/重装载触发和方向控制)。

P2口:P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2输出缓冲级可驱动吸收或输出电流4个TTL逻辑电平。对P2口写“1”时,通过内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流ILL。

P3口:P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P3输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑电平。对P3口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入端口使用。作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流ILL。P3口除了作为一般、的I/O口线外,更重要的是它的第二功能。P3.0(RXD(串行输入))、P3.1(TXD(串行输出))、

P3.2(INT0(外部中断0))、P3.3(INT1(外部中断1))、P3.4(T0(定时器0

外部输入))、P3.5(T1(定时器1外部输入))、P3.6(WR(外部数据存储器写选通))、P3.7(RD(外部数据存储器读选通))。

RST:复位输入。晶振工作时,RST脚持续2个机器周期以高电平将使用单片机复位。

ALE/PROG:地址锁存器控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低

8位地址的输出脉冲。在Flash编程时,此引脚(PROG)也使用作编程输入脉冲。 PSEN:外部程序储存器选通信号(PSEN)是外部程序存储器选通信号。当

AT89C52从外部程序存储器执行外部代码时,PSEN在每个机器周期被激活两次,而在访问外部数据储存器时,PSEN将不被激活。

EAVPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H—FFFFH的外部程序存储器读取指令,EA端必须保持低电平(接地)。为了执行内部程序指令,EA应该接VCC。

2.2 气敏传感器

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。其特点是对酒精气体具有良好的灵敏度,长寿命、低成本简单的驱动电路即可。(所有段首空两格)

探测范围 10~ 1000ppm酒精特征气体 125ppm酒精灵敏度 R in air/Rin typical gas≥5 敏感体电阻 1~20KΩ in air空气中响应时间≤10s(70% Response)恢复时间≤30s(70% Response)加热电阻31Ω±3Ω 加热电流≤180mA 加热电压 5.0V±0.2V 加热功率≤900mW 测量电压≤24V 工作条件环境温度:-20℃~+55℃ 湿度:≤95%RH 环境含氧量:21% 贮存条件温度: -20℃~+70℃ 湿度:≤70%RH(这段怎么没有标点符号)

图2-2 MQ-3

2.3 继电器

继电器是常用的输出控制接口,可以做交直流信号的输出切换。他具有控制系统和别控制系统,通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。继电器控制接点操作说明如下:

COM:Common 输出控制接点的共同接点。

NC: Normal Close 以COM为共同点,NC与COM在平时是呈导通状态。

NO: Normal Open NO与COM在平时是呈开路状态,继电器动作时,NO 与COM导通,NC与COM呈开路状态。

当stc89C52的P15输出高电平时,继电器不导通,反之当输入低电平时,继电器导通,这样就激活了连接回路。

2.4 LCD1602液晶显示

1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM,显示效果也不好)。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。

LCD1602管脚功能

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。

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。

2.5 DS1302时钟

DS1302 是DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片,内含有一个实时时钟/日历和31 字节静态RAM,通过简单的串行接口与单片机进行通信实时时钟/日历电路.提供秒分时日日期.月年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整时钟操作可通过AM/PM 指示决定采用24 或12 小时格式.DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信,仅需用到三个口线:1 RES 复位,2 I/O 数据线,3 SCLK串行时钟.时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达31 个字节的字符组方式通信.DS1302 工作时功耗很低,保持数据和时钟信息时功率小于1mW.DS1302 是由DS1202 改进而来,增加了以下的特性.双电源管脚用于主电源和备份电源供应Vcc1,为可编程涓流充电电源附加七个字节存储器.

图2-3 DS1302时钟

管脚描叙

X1 X2 32.768KHz 晶振管脚

GND 地

RST 复位脚

I/O 数据输入/输出引脚

SCLK 串行时钟

Vcc1,Vcc2 电源供电管脚

2.6 24c02存储器

AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM,内部含有256个8位字节,CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IIC总线接口进行操作,有一个专门的写保护功能。AT24C02支持I2C,总线数据传送协议I2C,总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。主器件和从器件都可以作为发送器或接收器,但由主器件控制传送数据(发送或接收)的模式,由于A0、A1和A2可以组成000~111八种情况,即通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上,通过进行不同的配置进行选择器件。

图 2-4 24C02存储器

引脚说明:

A0,A1,A2——地址输入引脚,走位硬件寻址的依据,同种芯片可同时连接8片(2^3);

VCC,GND——电源,接地引脚,1.8-5.5v

WP——写保护,当WP接地时,允许对器件的正常读写操作;当WP接高电平时,写保护,只能进行读操作。

SDA——串行地址/数据输入/输出端口,双向传输,漏极开路,需外接上拉电阻到Vcc(典型阻值为10k)。

SCL——串行时钟输入,高低电平不同状态与SDA配合,执行不同的命令。

2.7 ADC0804

模数转换采用ADC0804,对输入模拟量要求:信号单极性,电压范围是0-5V,若信号太小,必须进行放大;输入的模拟量在转换过程中应该保持不变,如若模拟量变化太快,则需在输入前增加采样保持电路。ADC0804有20个引脚,其中11-18管脚为数字信号输出端,与单片机P2口相连;CS为片选端,接单片机P1.3口,当CS接低电平时ADC0804开始工作,WR接P1.1口,当WR变为低电平再跳变为高电平后启动A/D转换,RD接单片机P1.2口,当RD由低电平跳变为低电

平时,单片机读走A/D 转换完的数字信号。CLK 为时钟输入信号线, 因ADC0804的内部没有时钟电路,所需时钟信号必须由外界提供,通常使用频率为500KHZ ,VREF (+),VREF (-)为参考电压输入。INTR 为中断控制信号,接单片机外部中断端口,当A/D 转换完后向单片机发出中断信号,等待读走数字信号,INTR 也空可置不接,因为当启动A/D 后一段时间后模数转换完后,等待一段时间后单片机也可以读走数字量。

图 2-5 ADC0804

3 软件设计(把每部分的程序流程图画出,红色字去掉)

3.1 时钟处理模块及程序

图 3-1 时钟处理模块(软件设计,这是硬件图,怎么还放在这里)

DS1302 通过SCLK 、I/O 、RES 端口和单片机STC890C52进行通信。SCLK 接在单片机P3.5口,在读写操作时给DS1302提供相应的时钟脉冲;I/O 接在P3.6用来传送所以的数据;RSI 接在单片机P3.7上,用来控制单片机与时钟芯片间的数据传送的开始于结束。

图3-2 时钟模块流程图

#include"head.h"

unsigned char bdata byte;

sbit SCLK=P3^5;

//定义端口

sbit I_O=P3^6;

sbit RST=P3^7;

sbit byte7=byte^7;

初始化 等待初始时间设置命令 无 写操作 有 按照新的时间走时 读取当前时间数据 将数据送入单片机 日历、时间 调整命令? 是 否

void write_D(uchar Com);

uchar read_D(void);

void write_D(uchar Com) //函数:写时钟芯片,参照DS1320说明书{

uchar i;

for(i=0;i<8;i++) //0000 0001

{

SCLK=0;

I_O=Com&0x01;

Com=Com>>1;

SCLK=1;

}

SCLK=I_O=0;

}

uchar read_D(void) //函数:写时钟芯片

{

uchar i;

I_O=1;

for(i=0;i<8;i++)

{

SCLK=0;

byte=byte>>1;

byte7=I_O;

SCLK=1;

}

SCLK=0;

I_O=0;

return byte;

3.2 LCD1602模块及程序

图3-4 LCD1602模块

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

第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W为低电平时写入数据。

第6脚:E 端为使能端,当E 端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。 第7-14脚:D0-D7为8位双向数据线。

图3-5 LCD 流程图

#include"head.h"

sbit RS=P3^2;

sbit CE=P3^3;

void write_byte(uint s);

void write_ode(uint x);

void init1602(void);

void display(uchar address,uchar byte);

void delay(uint z) //函数:延时1ms

{

uint x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=112;y>0;y--);

}

void write_byte(uint s) //函数:写一个字节数据 {

RS=1;

delay(5);

P0=s;

CE=1;

delay(5);

CE=0;

}

void write_ode(uint x) //函数:写一个字节命令 {

RS=0;

delay(5);

P0=x;

CE=1;

delay(5);

CE=0;

}

void init1602(void)

开始 判断LCD 是否忙碌? 否 写一个字节数据 写一个字节命令 是 指定位置显示数据

结束

{

CE=0;

RS=0;

write_ode(0x38);

write_ode(0x0c);

write_ode(0x06);

write_ode(0x01);

}

void display(uchar address,uchar byte)

//函数:指定位置显示数据

{

write_ode(0x80+address);

write_byte(byte);

} 3.3 A/D 转换模块

图 3-5 A/D 转换模块

D0-D7:数字量输出端,输出结果为八位二进制结果;

CLK :为芯片工作提供工作脉冲,时钟电路如图所示,时钟频率计算方式是:fCK=1/(1.1×R×C)

CS :片选信号;

WR :写信号输入端;

RD :读信号输入端;

INTR :转换完毕中断提供端;

图3-6 A/D 转换模块流程图

uchar ADC(void) //函数:启动AD 转换,参照ADC0804说明书

{

uint i=0;

开始 启 动 采 样 延时等待转换结束

读取采样二进制结果 将二进制结果转换成滑动变阻器输入电压值 将结果显示在LCD1602上

结束

uchar byte;

P2=0xFF;

CS=1;

ADRD=1;

INTR=1;

ADWR=1;

CS=0;

delay(1);

ADWR=0;

delay(1);

ADWR=1;

delay(1);

CS=1;

while(INTR==1&&i++<65535);

CS=0;

ADRD=0;

delay(1);

byte=P2;

ADRD=1;

CS=1;

return byte;

}

4 调试

4.1 硬件电路调试

电路硬件调试分为四部分,第一部分是电路焊接,电路焊接时应该注意焊接的尺度和焊接的仔细度,要把每个焊盘焊满,同时避免出现少焊、漏焊以及把器件焊坏,焊完电路后还要仔细,看是否出现错误的焊接。第二部分是注意每个器件的正反极,我之前做的第一块板的时候就出现了S8550三极管和LED等接反的情况,还有注意每个芯片的正反,避免芯片的烧坏。第三部分是制版,制版分为打印PCB图、转印PCB图、描绘断线、打孔、腐蚀。第四部分是测试电路,做成品时电路上电之后,蜂鸣器和红色警示灯就自动报警,原因在于没有设置酒精浓度阀值。

图4-1 实物图

4.2 软件调试

软件调试,我主要介绍AltiumDesignerSummer9这款软件,因为我在画原理图和PCB时出现了很多问题,原因在于对软件的不熟悉,在画原理图时由于library里资源较少,所以好几个器件需要自己画封装,由于对器件的不熟悉,之前几次的器件封装都有误差,导致第一次做的板失败。在画PCB图时,我之前画的是双层板,可是学校实验室开放的只能打印单层板,在改为单层布线时,出现了些问题,先是无法布线完成,只能选择飞线,后来希望完善,我前后折腾了两个晚上,调整了焊盘的位置和大小,和线路的大小,才最后全部布线完成。

图4-2 第一次失败的PCB板

图4-3 焊接失败卸下的PCB板

图4-4 出错的成品图

总结(总结还要写的具体点,心得体会不用写)

本次设计,让我们对单片机知识有了更一步的了解,使我熟悉了单片机

STC89C52芯片的引脚功能及使用方法,如可运用芯片来配合完成整个设计的操作,同时懂得了如何运用课本知识来结合实际完成酒精浓度测试仪设计与编程。本次设计也提高了我们的思维和实际动手能力。在做设计的时候,很需要耐心,一个简单的疏忽就会导致整个电路设计的失败,只有不断的检查,不断的调试,才能真正完成一个设计的制作。此酒精浓度测试仪设计能够完成酒精浓度的显示、报警、时钟显示、存储数据、传送至电脑保存,但功能和大小还无法与现在工厂生产的酒精浓度测试仪相比,工厂能做到精确度很高,功能更加的全面与完善,同时也便于携带和操作人员使用。进一步完善我的作品,需要在器件上进行更新,使用集成化的模块,传感器应该选择灵敏度和精度更高的,同时需要自己在制作成品时更加的细心与真正和自己更多的了解相关的知识。

参考文献(有的格式不对)

1·主编杨居义:单片机课程设计指导清华大学出版社 2009年9月

2·主编谢维成杨加国:单片机原理与应用及C51程序设计清华大学出版社

2006年8月

3·主编张丽敏王伟:原理图与PCB设计电子工业出版社 2009年6月

4·主编王兆安刘进军:电力电子技术机械工业出版社 2011年6月

5·主编刘丰年:气体传感器测试系统哈尔滨理工大学,2003年

6·主编李群芳张士军黄建:单片微型计算机与接口技术电子工业出版社2005年7·主编谭浩强:C语言程序设计清华大学出版社2005年

8 欧亚军:Proteus软件在单片机实验室中的应用科技信息:学术版 2006 12X

9 杨美仙:单片机的发展及其应用[J]. 科技信息(学术研究), 2007,(35)

10 陈国先:语音芯片与PIC单片机的应用接口[J]. 福建信息技术教育,2005,(2)

11 张勇于:《制作基于DS1302的电子时钟的难点分析》.《济南职业学院学报》 2006/06 第三期.

12 周向红,范伟:DS12887实时时钟芯片及应用研究.《企业技术开发》.2006年 2期8附录:硬件总原理图图与PCB图

图8-1 原理图

图 8-2 PCB图

(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。

酵母菌酒精发酵实验报告

实验方案 酵母菌酒精发酵的条件研究 学院(部):生物与化学工程学院 专业:生物工程 学生姓名:鑫 学号:11018150 班级:生物工程二班 指导教师:肖

一、实验目的 1、学会实验的设计和操作过程 2、找到酵母菌发酵时的最优条件 二、培养基和实验方法及材料的确定 1、玉米粉的糖化方法 玉米粉的糖化采用双酶法,其工艺流程如下 玉米粉→加水→液化→糖化→发酵→蒸馏→成品酒精 试验中,发酵培养按照三角瓶100ml培养。本次工做20组是要,共需发酵液20*100=2000ml。培养液按照100g玉米粉、300ml水。所以共需玉米粉700g。 液化:取100g玉米粉,加入300mL的水,液化温度为90℃,pH值为5.5,液化时间为3.5h,液化酶的添加量为0.035g/100 g玉米粉 糖化:糖化时的工艺条件为:糖化温度为58℃,pH值为4.5,糖化时间为3.5h,糖化酶的添加量为0.3g/100g玉米粉。 2、活化培养基 本实验在进行实验时采用察氏(czapck)培养基的配制,配方如下表一: 表一 3、扩大培养基 扩大培养仍然用察氏(czapck)培养基,由于要用液体的,所 以将其中的琼脂配料去掉。 4、发酵培养基

糖化液稀释至l0%浓度,添加辅料(硫酸铵0.4%),pH5.5 灭菌 三、培养基的制备及酵母的活化 1、准备酵母母菌一支常温下存放一天,增加菌种的活力。在母菌存放期间制作各时期培养基 2、准备固体培养基(察氏培养基)50ml,做成8支试管斜面,扩大培养基800ml(做扩大培养时使用)。做成8个三角瓶,每瓶200ml。120℃灭菌30min。 3、发酵液的制备 (1)玉米粉的筛选 实验前准备粉碎后的玉米粉700g。 (2)玉米粉的液化 按照100g玉米粉、300ml水的配比对玉米粉进行液化,液化方案上文已经交代。在1000ml烧杯里,或者500ml烧杯分两次,水浴液化。 器材:烧杯500ml两个,玻璃棒一个,水浴锅一个,糖化酶0.225g 步骤:1、将糖化酶,玉米粉,水按照比例配置好在烧杯里。2、将配好的玉米液放于水浴锅中90℃液化3.5h。边液化边搅拌。 (3)玉米粉的糖化 将液化后的玉米液中按照0.3g/100ml加入液化液中。再在水浴锅中,58℃糖化3.5h。 (4)过滤 糖化后的糖化液有可能有没有彻底液化的玉米颗粒,会造成浑浊,这时需要对糖化液进行过滤操作。 操作步骤: 最后与以上培养基一起进行灭菌处理。灭菌时,清洗16支移液管,与培养基一起灭菌。 (5)活化步骤 器材:酒精灯,接种针,母菌,斜面培养基,消毒酒精。 步骤:1、将器材放于实验台上。对双手合桌面进行灭菌。对接种针进行灼烧灭菌。2、在酒精灯旁按照无菌操作步骤在酒精灯火焰旁取

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、

基于单片机的酒精浓度测试仪

攀枝花学院本科毕业设计(论文)ABSTRACT 摘要 由于经济的快速发展,人们的生活水平越来越高,私家车也越来越多,酒后驾车行为所造成事故也就越来越普遍,对社会的安定和经济发展也造成了很大的影响,酒精正在成为越来越凶残的“马路杀手”。为此,我国将酒驾列入了刑法范围内,那么就需要设计一个智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。 本课题设计的是一种以酒精浓度传感器、单片机和A/D转换器为主的,检测驾驶员呼出气体的酒精浓度的,而且还带有声光报警功能的酒精浓度检测仪。这种检测仪不仅可以检测出空气环境中酒精浓度值,还可以由不同的环境来设定不同的阈值,当空气中酒精浓度超过设定的阈值时进行声光报警。我的这个毕业设计分主要为两部分:硬件设计部分和软件设计部分。硬件设计部分是利用MQ3气敏传感器先测量空气中的酒精浓度,然后转换为电压信号,再通过A/D转换器转换成数字信号后再传给单片机系统,最后由单片机系统和相应外围电路进行信号处理,并由LCD显示酒精浓度值并且对超过的阈值进行报警。软件设计部分的程序采用的是模块化设计思想,各个子程序的功能相对独立,便于调试和修改。电路可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LCD显示电路,按键电路。各部分电路的设计及原理图将会在硬件电路设计部分作出详细的介绍。 关键词酒精浓度传感器(MQ3),A/D转换器,软件设计,硬件设计 ABSTRACT Due to the rapid development of economy, people's standard of living is higher and higher, more and more private cars, the accident caused by drunken driving behavior are increasingly common, social stability and economic development also caused great influence, alcohol is becoming increasingly violent "road killer".To this end, China will drunk driving into the scope of criminal law, you will need to design a intelligent instrument can detect driver's alcohol content in the body. This topic design is A kind of to alcohol concentration sensor and single chip microcomputer A/D converter, A driver exhaled gas alcohol concentration, alcohol concentration monitor with sound and light alarm is and air. it can detect the alcohol density in the air environment, also can according to the different environment set

基于51单片机的酒精测试仪设计

第一章研究内容 TGS822对酒精浓度的变化,其阻值产生相应的变化,然后通过取样电阻分压的变化表现出来;人体血液酒精浓度的不同,其呼出的气体中酒精浓度也不同。通过TGS822对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到ADC0809,进行A/D转换后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,再通过液晶板显示出来。 DS18B20其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器,单片机对其控制读出温度数据,然后经过计算处理,将当前环境温度由液晶板输出。

第2章 总体设计 2.1 本课题的设计任务及要求 2.1.1 设计任务 设计并制作酒精测试仪,其组成如图2.1所示。TGS822对酒精浓度的变化,其阻值产生相应的变化,然后通过取样电阻分压的变化表现出来;人体血液酒精浓度的不同,其呼出的气体中酒精浓度也不同。通过TGS822对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到ADC0809,进行A/D 转换后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,再通过液晶板显示出来。 DS18B20其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器,单片机对其控制读出温度数据,然后经过计算处理,将当前环境温度由液晶板输出。 图2.1系统设计方框图 2.1.2 设计要求 (1)传感器TGS822的电压模拟输出范围为0-5V ; (2)模数转换芯片ADC0809采样电压范围为0-5V ,分辨率为8位,采样精度为5/256V ,达到256个量化级的数字电压,其工作频率为1MHz; (3)单片机AT89C52工作频率为6 MHz ; 传感 器 LCD 显示输出 单片机 数字输出 控制输出 模数转换 模拟输出

酒精测试仪实验报告

广东松山职业技术学院实验(实训)报告 课程(课题)传感器技术基础与应用实训 实验(实训)项目酒精测试仪项目报告 系别电气工程系班级自动化班 姓名 注:实验报告内容包括: 1、实验前期准备(实验零件、仪器、设备、原理) 2、实验目的、要求; 3、实验步骤; 4、结果 一、酒精测试仪制作前期准备 A、实验零器件:

电烙铁、烙铁台、锡、松香、MQ3、电阻、发光二极管、LM3914芯片、8550三极管、蜂鸣器、电位器、排针、单面覆铜板、导线 B、零件: MQ37.5元1 LM3914芯片1.5元1发光二极管0.1元9电阻0.1元*4 蜂鸣器0.5元*18550三极管0.1元*1 电位器0.5元*1 单面覆铜板2元*1 排针、导线、锡1元*1 C、实验原理: 当MQ3气体传感器接触酒精气体之后就会发生化学反应1和3脚间和4和6脚间的电阻就会根据酒精浓度改变电阻大小(酒精浓度越浓,电阻就会越小) 电信号就会反馈到3914芯片进行放大,led灯就会越亮,进而进行报警(浓度越大,电信号就会越强,led灯亮的灯数就越多)。 二、实验目的、要求 目的:理解酒精测试仪如何工作,学会怎样制作酒精测试仪要求:采用组队方式制作完成任务,组员之间相互协

助,测试仪要能正常工作。 三、实验步骤 (实验原理图) 通过查资料,熟悉原理图,熟悉各个元件,以及各个元件的作用和在实验电路中所起的作用,各个工作准备好。就开始做板了。 1、用DXP画好了原理图和pcb图。 2、验室做板。 A、我们用铁丝刷板,擦除表面脏迹 B、用油纸打印之前画好的pcb图 C、过热转印机

D、腐蚀 E、钻孔 F、镀锡。 我们的PCB图: 四、实验结果: 经过小组成员的努力, 我们焊出来的作品:

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。

基于单片机酒精浓度测试仪设计毕业设计

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容: 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期:

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

固体酒精实验报告

彩色固体酒精的制备及燃烧热测定 一.目的要求 1.了解彩色固体酒精的制备原理、用途、掌握其制备方法。 2.了解燃烧热的定义、氧弹量热计的结构、工作原理、学会用氧弹量热计测定固体酒精的燃烧热。 二.实验原理 1.固体酒精的制备 固体酒精制备过程中涉及的主要化学反应式为: C17H35COOH+NaOH====C17H35COONa+H2O 反应后生成的硬脂酸钠是一个长碳链的极性分子,室温下在酒精中不易溶,在较高的温度下,硬脂酸钠可以均匀地分散在液体酒精中,而冷却后则形成凝胶体系,使酒精分子被束缚于相互连接的大分子之间,呈不流动状态而使酒精凝固,形成固体酒精。 2.燃烧热测定 1mol 物质完全氧化时的反应热称为燃烧热 恒压条件下测定的燃烧热称为恒压燃烧热Q p(=ΔH) 恒容条件下测定的燃烧热称为恒容燃烧热Q v(=ΔU) ΔH =ΔU + Δ(pV) 若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则有下列关系式:Q p = Q V +ΔnRT n为反应前后生成物和反应物中气体的物质的量之差氧弹热量计的基本原理是能量守恒定律,样品完全燃烧后所释放的能量使得氧弹本身及其周围的介质和热量计有关附件的温度升高,则测量介质在燃烧前后

体系温度的变化值,就可求算该样品的恒容燃烧热,其关系式为: -m样/M*Qv-l *Q l = (m水C水+ C计)△T Q l为点火丝的燃烧热(Q l=- 4.1 J·cm-1)C水= 4.1868 J·g-1·K-1 三.实验仪器与试剂 1.仪器:三颈烧瓶(150mL),回流冷凝管,DF-1012集热式恒温加热磁力搅拌 器,搅拌磁子,天平,烧杯(100mL),氧弹量热计,贝克曼温度计或数字精密度/温差测量仪,容量瓶。 2.试剂:硬脂酸(化学纯),酒精(工业品,90%),氢氧化钠(分析纯),酚酞(指 示剂),硝酸铜(分析纯),苯甲酸(分析纯),棉纱,引火丝,氧气钢瓶。 四.实验步骤 1.固体酒精的制备 用蒸馏水将硝酸铜配成10%的 水溶液。 配置好溶液,备用 将氢氧化钠配成8%的水溶液, 然后用工业酒精稀释成1:1的混合 溶液。 将1g酚酞溶于100mL60%的工 业酒精中。 分别取5g工业硬脂酸、100mL

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,

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STC12C5A16A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 concen tratio n test in strume nt Abstract: This study design alcohol tester is a new practical, safe and reliable gas ethanol concentration testing tool, Adopting high precision MQ - 3 etha nol gas sen sors to detect the concen trati on of etha nol in the air, the use of macro crystal company high performanee low cost STC12C5A16ADnicrocontroller to detection signal A/D conversion and p rocess ing, fin ally through the LCD scree n dis play out put. This study desig n alcohol tester also has drunk threshold sett ing fun cti on, can accord ing to laws and regulati ons or the user n eed to set modify drunk threshold, and save. Keywords : Scm A/D conversion and p rocessing Drunk threshold MQ - 3 ethanol gas sensor

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

基于单片机的酒精浓度测试仪设计毕业设计

基于单片机的酒精浓度测试仪设计毕业设计 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)

乙醇脱水实验报告

化工专业实验报告 实验名称:固定床乙醇脱水反应实验研究实验人员:同组人: 实验地点:天大化工技术实验中心630 室实验时间:年月日 班级/学号:级班 学号:实验组号: 指导教师: 实验成绩:

乙醇脱水反应研究实验 一、实验目的 1.掌握乙醇脱水实验的反应过程和反应机理、特点,了解针对不同目的产物的反 应条件对正、副反应的影响规律和生成的过程; 2.学习气固相管式催化反应器的构造、原理和使用方法,学习反应器正常操作和 安装,掌握催化剂评价的一般方法和获得适宜工艺条件的研究步骤和方法;3.学习动态控制仪表的使用,如何设定温度和加热电流大小,怎样控制床层温度 分布; 4.学习气体在线分析的方法和定性、定量分析,学习如何手动进样分析液体成分。 了解气相色谱的原理和构造,掌握色谱的正常使用和分析条件选择; 5.学习微量泵和蠕动泵的原理和使用方法,学会使用湿式流量计测量流体流量。 二、实验仪器和药品 乙醇脱水气固反应器,气相色谱及计算机数据采集和处理系统,精密微量液体泵,蠕动泵。ZSM-5型分子筛乙醇脱水催化剂,分析纯乙醇,蒸馏水。 三、实验原理 乙醇脱水生成乙烯和乙醚,是一个吸热、分子数增多的可逆反应。提高反应温度、降低反应压力,都能提高反应转化率。乙醇脱水可生成乙烯和乙醚,但高温有利于乙烯的生在,较低温度时主要生成乙醚,有人解释这大概是因为反应过程中生成的碳正离子比较活泼,尤其在高温,它的存在寿命更短,来不及与乙醇相遇时已经失去质子变成乙烯.而在较低温度时,碳正离子存在时间长些,与乙醇分子相遇的机率增多,生成乙醚。有人认为在生成产物的决定步骤中,生成乙烯要断裂C—H 键,需要的活化能较高,所以要在高温才有和于乙烯的生成。 乙醇在催化剂存在下受热发生脱水反应,既可分子内脱水生成乙烯,也可分子间脱水生成乙醚。现有的研究报道认为,乙醇分子内脱水可看成单分子的消去反应,分子间脱水一般认为是双分子的亲核取代反应,这也是两种相互竞争的反应过程,具体反应式如下: C2H5OH → C2H4 + H2O (1)

酿酒实验报告

、目的 全校任选实验课《白酒和葡萄酒酿造与酒评》,是食品、生物工程类专业课。通过本课程的学习,使学生能运用基础课和专业基础课中学过的机械、化学和生物等学科的基础理论和专业知识,来认识与解决各类酿造过程中的具体生产技术问题,熟悉原料的特点和生产菌种的特性,选择合理的工艺流程和操作控制要点。通过本课程的学习,要求学生掌握米酒、黄酒、白酒、葡萄酒和白兰地的发酵工艺与新型白酒勾兑,以及培养学生通过用感官品评技术评价烈酒和葡萄酒酒质量,掌握品酒技能与评酒技术等。 本课程旨在培养学生能在酿酒行业、风味食品和调味品行业以及相关的食品发酵、 酶制剂行业从事技术、工艺和产品开发等研究工作。 本任选实验课专门提供学生酿制米酒、黄酒、小曲白酒、葡萄酒、白兰地酿造实验条件,以及提供白酒与葡萄酒品评实践条件,把酿造学的基本工艺与现代科学技术相结合,在弘扬祖国古代酒文化瑰宝的基础上,结合现代酿酒工艺及科学调酒勾兑方法,使学生能更深刻地体会到我国传统酿造工艺技术的博大精深,从而能利用所学知识不断提高我国酿造工艺技术水平的目的。 实验课共设7个实验项目和白酒香型分类实验,分别是:①米酒酿造②黄酒③小曲白酒酿造④葡萄酒酿造⑤白兰地酿造⑥新型白酒勾兑⑦烈酒和葡萄酒酒评与白酒香型分类。 二、原理与方案 1、米酒酿造原理 糯米(或者大米)含有丰富的淀粉,淀粉在根霉菌淀粉酶的作用下,先转化为麦芽糖,再转化为葡萄糖。受到酒曲里酒化酶的作用部分葡萄糖变为酒精。其味甘甜柔顺,所以称为甜酒。 2、小曲白酒酿造原理 用谷物、薯类或糖分等为原料,经糖化发酵、蒸馏、陈酿和勾兑制成的酒精浓度大于20%(V/V)的一种蒸馏酒。 小曲白酒的生产分为固态发酵法和半固态发酵法两种,半固态发酵法又分为先培菌糖化后发酵和边糖化边发酵两种典型的传统工艺。广东主要的方法是先培菌糖化后发酵工艺。此工艺特点是采用药小曲为糖化发酵剂,前期固态培菌糖化,后期半固态发酵,再经蒸馏、陈酿和勾兑而成。 3、葡萄酒酿造 葡萄酒是用新鲜的葡萄或葡萄汁经发酵酿成的酒精饮料。通常分红葡萄酒和白葡萄酒两种。前者以带皮的红葡萄为原料酿制而成;后者以不含色素的葡萄汁为原料酿制而成。 4、烈酒和葡萄酒酒评与白酒香型分类 4.1白酒品评 白酒是一种味觉品,它的色、香、味、格的形成不仅决定于各种理化成分的数量,还决定于各种成分之间的协调平衡、微量成分衬托等关系,而人们对白酒的感官检验,正是对白酒的色、香、味、格的综合性反映。这种反映是很复杂的,仅靠对理化成分的分析不可能全面地、准确地反映白酒的色、香、味、格的特点。因此,对白酒品质的鉴定,更多地是依靠感觉器官的尝评方法来弥补其不足。就现阶段的实际情况而言,任何精密仪器都代替不了人的味觉和嗅觉,用气相色谱仪分析白酒类微量香味成分对1/10万g含量的物质是可测定出来的,但超过这个极限则无法检测。而人的感官对1/100万g的含量的微量成分却能感觉出来,尤其有的感觉指标是不能用数据表示的。因此虽然现代的科学仪器能把白酒的微量成分分析出来,但是仍然不能准确地测定白酒内在质量,只能作为一种辅助

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