论文总字数：14268字

摘 要

随着醉酒驾车造成的交通事故的不断增多，醉酒驾车正式入刑。便携的、方便测量气体酒精浓度的测试仪不仅是交警部门所期盼的，更是很多车主所盼望的，为安全驾驶提供有效保障，更有效减少交通事故的发生。本次研究设计主要由MQ-3酒精传感器、单片机、液晶显示屏、按键模块、报警模块以及阈值存储模块组成。由MQ-3传感器模块采集信号，接着MQ-3酒精传感器模块输出检测电压信号，送入单片机端口进行处理，该信号可以根据所设定醉酒阈值比较，直接输出报警信号，报警阈值通过按键模块上的电位器进行调节。调节的醉酒阈值和检测得到的酒精浓度都显示在液晶屏上。从而得知是否酒精超标。

关键词：单片机，MQ-3酒精传感器，液晶屏，酒精浓度

Abstract:With the increasing number of accidents caused by drunken drivers, drunken driving is now officially punishable. Thus, a portable and convenient gas alcohol tester which can effectively reduce accidents and ensure safe driving is expected not only by the traffic police department but by drivers. This tester mainly consists of the MQ-3 alcohol sensor module, the single chip microcomputer module, the LCD display module, the key module, the alarm module and the threshold storage module. The working principle of it is as follows:First, the MQ-3 alcohol sensor collects the alcohol signal and transforms it into voltage signal, which is then sent to the P1.7 port of the single chip microcomputer for processing. When the voltage signal exceeds the drunkenness threshold you have settled, this device will alarm. You can adjust the drunkenness threshold through the potentiometer on the key module. Both the drunkenness threshold and the tested alcohol concentration are displayed on the LCDdisplay, by which you can decide directly whether a driver is driving under the influence of alcohol or even drunkenly driving.

Keywords:Singlechip,MQ-3 alcohol sensor,LCD,Alcohol Concentration

目 录

1 前言 4

1.1 设计背景 4

1.2 论文主要内容 4

2 酒精浓度测试仪的硬件设计 5

2.1 总体设计框图 5

2.2 MCU的方案设计 6

2.3 MQ-3酒精传感器 8

2.4 A/D方案设计 10

2.5 LCD显示电路 11

2.6 按键模块 13

2.7 报警电路 13

2.8 阈值存储 14

2.9 供电及程序下载电路 14

2.10 系统整体电路图 14

3 酒精浓度测试仪的软件设计 15

3.1 主程序 15

3.2 A/D模块程序 16

3.3 显示模块程序 18

3.4 按键模块程序 18

4 实验结果与分析 18

4.1 LCD显示模块结果与分析 18

4.2 按键模块结果与分析 19

4.3 酒精浓度检测模块测试 20

4.4 报警模块及整机测试 21

总 结 22

参考文献 23

致 谢 24

附录 25

1 前言

1.1 设计背景

根据世界贸易组织（WHO）统计的数据得知，2011年，我国白酒的产量约为1026万吨。中国人均的酒精消费量在2005年、2010年和2016年分别约为4.1升，7.1升和7.2升。近年来伴随着我国科学技术的迅猛发展与居民生活水平的显著提高，酒精消费量呈现逐年上升的势头，可是与此同时也带来了诸多严重的社会问题。大到企业公司单位，小到居民家庭，对酒精浓度的实时检测以及酒精泄露的情况监测至关重要而且不可缺少;尤为重要的是对酒后驾驶要做到严格监管，这样能有效保护居民的人身与财产安全。从21世纪开始，由于经济的发展，中国渐渐转变为“汽车社会”，然而随之而来的交通事故也呈现上升趋势，其中酒后驾驶成为主要原因。酒精也成为了“马路杀手”代名词。根据相关资料显示，全世界每年伤亡的人数数量庞大，其中由于车祸事故而造成的伤亡人数便占很大的比重。其中有60多万人是因为车祸而失去生命的，超过400万人成为残废，还有一大批人因此受到轻伤。在许多国家，因为车祸而意外死亡的人数名列各事故第一。此外，据交通部门对于近年来交通事故的调查报告可以看出，由驾驶人员酒驾而造成的恶性交通事故占到总体的60%左右，这不仅会给社会造成巨大的经济损失，而且对于人们生命安全财产也造成了极大的威胁。

针对这种现象，很有必要研究一种专门协助司机安全驾驶的辅助工具，即方便携带、便于测量及稳定性高的酒精浓度测量仪，能够及时提醒司机安全驾驶，从而避免不必要的交通事故。

1.2 论文主要内容

本文设计一款酒精浓度测试仪，具体完成内容如下：

1.本次设计要由酒精传感器、单片机、液晶屏、按键、报警模块以及阈值存储模块组成；

2.采用KeiluVisionC51软件编译源程序；

3.利用Protel画出整个系统的硬件原理图；

4.完成系统硬件电路的测试与分析，功能包括：通过按键设定或修改酒精阈值；在液晶屏上显示酒精阀值和当前数值；当前数值超过所设定的阈值，则报警。

2 酒精浓度测试仪的硬件设计

2.1 总体设计框图

2.1.1 设计思路

采用酒精传感器对气体中乙醇浓度进行采集处理，将处理后的信号送至控制系统，与所设定的值进行对比，并通过显示电路将测得的酒精浓度进行实时显示。如果测得的酒精浓度超过所设定的值，则报警。

2.1.2 系统组成框图

本次设计由单片机STC12C5A60S2模块、MQ-3酒精传感器模块、按键设置模块、阈值存储模块、显示模块以及报警模块等组成。

1.MQ-3酒精传感器模块：负责检测并采集气体中乙醇浓度；

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