论文总字数：22314字

摘 要

本设计可以检测和显示不同的酒精浓度，通过适当的改进也可以用来检测酒后驾驶。本文用STC89C52RC单片机与MQ-3型气体传感器测量酒精浓度，并显示出测量数据，同时液晶显示屏简单显示浓度，在到达一定值时发出报警。

研究对象：（1）硬件，MQ-3气体传感器技术参数检测，并获得酒精浓度检测模块；模拟电压信号放大驱动蜂鸣器报警；通过单片机所收集的模拟电压信号控制A/D转换器，获得数字电压信号；为示出数码管显示模块的浓度。（2）软件，该电压到浓度的线性转换和数码管显示的最终浓度的主要研究。（3）设计的传感器校准。气体传感器的设计是响应于乙醇，它可以在有效范围内测量浓度。并且在检测低浓度乙醇时误差较小，最大误差为8.2%以满足设计要求。

关键字：单片机；气体传感器；模数转换；报警

the Alcohol Concentration Tester Based on Single Chip Microcomputer

Abstract

This design can detect and display different alcohol concentration, through appropriate modifications it can also be used to detect drink driving. In this paper, STC89C52RC SCM and MQ-3 Gas Sensor measuring alcohol concentration, and display the measurement data, while the LCD display is simple concentration alarm when it reaches a certain value.

Subjects: (1) hardware, MQ-3 gas sensor technology parameter detection and access to alcohol concentration detection module; analog voltage signal is amplified to drive the buzzer alarm; analog voltage signal through the MCU collected an A / D converter to obtain the digital display shows a concentration module; digital voltage signal. (2) software, the main research concentration at a final concentration of linear conversion and digital display of the voltage to. (3) The calibration sensor design. Gas sensor is designed in response to ethanol, which can measure the concentration within the effective range. And small error in the detection of low concentrations of ethanol, the maximum error of 8.2% in order to meet the design requirements.

Keywords: MCU;Gas Sensor;A/D Conversion; Alarm

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1选题背景 1

1.2气体传感器研究的现状 1

1.3酒精浓度探测仪的设计意义 1

1.4 论文组织与安排 1

1.4.1本文工作 1

1.4.2 论文结构 2

第二章 方案设计与论证 3

2.1 主控系统 3

2.2 气体传感器模块 3

2.3电源模块 4

2.4报警模块 4

2.5键盘与显示模块 4

第三章 硬件设计 5

3.1单片机开发流程 5

3.2硬件设计框图 5

3.3酒精传感器MQ-3 6

3.4主控电路 8

3.4.1单片机最小系统简介 8

3.4.2电源 8

3.4.3时钟电路 9

3.4.4 控制线 9

3.4.5 I/O线 10

3.4.6复位电路 10

3.5串口通讯 11

3.5.1串口的电气特性 11

3.5.2 Max232电平转换芯片 11

3.6报警模块 12

3.6.1蜂鸣器频率的设定 12

3.7显示模块 13

3.8模数转换ADC0832 13

3.8.1ADC0832主要特性  13

3.8.2引脚功能及描述   14

3.9元件清单 14

第四章 软件设计 15

4.1软件设计的流程图 15

4.2酒精浓度检测子程序 16

4.3报警子程序 16

第五章 调试结果与分析 17

5.1程序调试 17

5.2程序的烧写 17

第六章 结束语 18

致 谢 19

参考文献（References） 20

附 录 21

第一章 引 言

1.1 选题背景

近年来，我国经济不断发展，人们的生活水平不断提高，汽车也越来越普及，相应的，交通事故也变多了，而其中因为酒驾而发生的事故占了很大的比例。酒驾事故是因为驾驶员饮酒过量，导致大脑反应迟缓，意识模糊，身体不受控制。现在很多国家都是采用的呼气式酒精测试仪来检测驾驶员的酒精含量来减少酒驾事故。随着我们对于酒驾的重视，越来越多的酒精浓度测试仪被研发并使用。

因此，本课题是想设计一款基于单片机的酒精浓度测试仪，可以检测出空气环境中和呼气中酒精的浓度，并按照不同的环境设定不同的值，超过该值就会进行声音报警。单片机相比其他有很多优点，它的应用也很广泛，是设计本课题的不二之选。

1.2 气体传感器研究的现状

气体传感器有许多优点，如重量轻，高灵敏度，耐用性等等，这是广泛使用的半导体气体传感器，其由金属氧化物敏感材料。二氧化锡是一种气体敏感材料，纯的二氧化锡的气敏性不是很好，因为热稳定性不高。为了提高其气敏特性，其它金属氧化物通常掺入二氧化锡基质。虽然基于二氧化锡传感器材料有许多优点，作为材料，也有一些不足之处，但也有许多方法可以弥补一些不足之处。

气体传感器被广泛用于家用电器，如油烟机经常使用的是MQ-3式气体传感器。气敏传感器工作时，加热器通电加热，如果没有检测的气体进入，它的阻值是不变的，如果有，那么它的阻值就会随气体的浓度而变化。但当气体浓度达到一定的值后，气敏元件的阻值会直接下降到一定值，使得电压比较器发生变化，经过一系列流程使油烟机工作。

1.3 酒精浓度探测仪的设计意义

本设计是基于STC89C52RC单片机的酒精浓度测试仪，可以用来测试驾驶员的酒驾情况。这是很容易造成交通事故，严重损坏道路交通安全和人民生命和财产安全。只要司机在传感器呼一口气，仪器就能显示出酒精浓度，以确定驾驶员是否是酒后驾驶，避免事故的发生。如果每辆车都能配一个传感器，开之前都测一下，那么相信事故能少很多。

1.4 论文组织与安排

本设计是设计一款酒精浓度测试仪，采用MQ-3乙醇气体传感器对空气中的酒精浓度进行检测，利用单片机STC89C52RC对检测信号进行A/D转换处理，最后通过液晶屏显示输出。如果检测的酒精浓度超过了设定值，仪器就会报警。

1.4.1文本工作

（1）硬件设计：分析硬件系统，把整体框架和设计思路确定下来，用protel99se画出各模块的硬件电路图。

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