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摘 要

本次的设计研究是关于测试酒精浓度的一款超级实用且安全值得信赖的气体乙醇浓度检测工具。首先，本次实验采用的是高灵敏度高精度的MQ-3乙醇气体传感器对人体呼出的空气进行检测，采用大公司生产的成本低性能好的STC52单片机进行信号检测，并且进行A/D转换和处理，从而得到最终的实验数据，此数据从液晶屏上显示输出。在此次设计中可以根据不同的环境设置不同的阀值，超过阀值时进行声光报警，从而提示使用者。设计中的酒精测试仪体积小并且便于携带，实际的操作也相对简单，造价低并且非常适合推广使用。

关 键 词 ：酒精测试，酒精浓度，MQ-3，阈值

Abstract：This design study is a super practical, safe and reliable gas ethanol concentration testing tool for testing alcohol concentration. First of all, this experiment uses MQ-3 ethanol gas sensor with high sensitivity and high precision to detect the air exhaled by human body, uses STC52 single chip computer produced by Big Company with low cost and good performance to carry out signal detection, and carries out A/D conversion and processing, thus obtaining the final experimental data, which is displayed and output from the LCD screen. In this design, different thresholds can be set according to different environments, and audible and visual alarms can be given when the thresholds are exceeded, thus prompting users. The alcohol tester in the design is small in size and easy to carry, the actual operation is relatively simple, the cost is low, and it is very suitable for popularization and use.

Key words: alcohol testing, alcohol concentration, MQ-3,threshold

目 录

1 前言 4

1.1 研究意义 4

1.2 研究总体思路 4

2 系统总体方案设计 5

2.1 总体设计方案 5

2.2 控制模块设计 5

2.3 显示模块设计 6

3 硬件设计 6

3.1 传感器的选择 6

3.2 A/D转换电路 7

3.3 89C51单片机系统 10

3.4 LCD1602液晶显示电路 11

3.5 按键电路 12

3.6 报警电路 13

3.7 继电器驱动接口电路 14

3.8 总模块电路 14

4 软件设计 16

4.1 主程序框图 16

4.2 数据采集子程序程序框图 17

5 测试结果及结论 18

5.1 仿真图 18

5.2 调试 19

结 论 20

参 考 文 献 21

致 谢 22

附 录 23

1 前言

1.1 研究意义

随着祖国的繁荣强大，人民的生活也得到了显著的改善，拥有一辆汽车不再是难事，并且基本上每家每户都有汽车。汽车的普及让人们出行更加方便，但是带来便利的同时也会给人民带来一定的伤害，由于汽车的高速行驶导致汽车可以给人们带来的严重的交通事故，给人们带来了不可挽回的伤痛。这其中有很多就是由于人们在醉酒驾驶过程中导致的交通事故，当驾驶人员饮酒过量时，会导致其判断能力急速下降不能很好地控制汽车，进而，在现实生活中如果产生一些突发状况会很难应对，从而出现交通事故。

酒后驾驶带来的危害非常大，全世界都在寻找解决的方法。研究酒精测试仪的设计，可以使得人们有效地规避这些风险。规避这些风险首先就要提高驾驶人员的意识，让其清楚自己的行为会给自己带来的风险与后果。当人们过量饮酒时，可以使用仪器进行自测，因为肺部深处的气体中所包含的乙醇浓度是血液中的很多倍。当酒精测试仪没有发出警报时就可以安全驾驶，如若发出警报，立即停止驾驶，减少事故的发生保障人民群众的安全与利益。酒精测试仪器可以很好的检测出酒精在人体的浓度，从而预防醉驾或者酒驾，大幅度减少因饮酒导致的交通事故。研究酒精测试仪也可以起到震慑一些违法乱纪知法犯法的酒驾市民，不断地完善酒精测试仪的设计，对这个社会是具有重大意义的。

1.2 研究总体思路

本次的毕业设计是运用气体传感器去感测空气中的酒精浓度，然后使用单片机以及A/D转换部件去分析检测空气中的酒精测试浓度，并且本次设计配有声音灯光报警功能。再使用之前，可以先设置一个报警阀值，超过这个数值时就开始报警。因而可以被运用到家庭的自我安全防范，以及交警平时的酒驾检测中。

本课题分为两部分：硬件设计部分和软件设计部分。硬件部分的操作不是很繁复，当当单片机得电重新启动的时候，系统开始自动初始化，这个时候MQ3开始测量空气中的乙醇浓度，由于是模拟信号不能立即出结果，还要送给模数转换器进行转换，传送给单片机以及液晶显示器，如果这个值是大于之前预设的值的话，就会自动的开始报警，否则不会做出反应。相对来讲该设计的每个模块都还算独立，每个模块都可以独立动作，互不影响。软件部分根据此次需要实现的功能进行了严谨的程序编写，以及原理框图的推导，保证后续的操作在大方向上是没有任何误差的。

本次论文的主要器件如下所示：

表 1‑1 主要器件及其功能

器件	研究内容
单片机	STC89C52——控制元件
气体传感器	MQ3——感测酒精
模数转换	ADC0809——模数转换
LCD显示器	LCD1602——显示数值
软件方面	软件编程设计

2 系统总体方案设计

2.1 总体设计方案

气敏

传感器

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