基于51单片机的酒精浓度测试系统.pdfVIP

目录

第1章绪论1

1.1课题选题依据和制作意义1

1.2国内外研究成果的概述1

1.3研究此课题的途径2

1.4此设计的构成和内容2

第2章系统的工作原理与结构3

2.1工作原理3

2.2结构框图4

2.3酒精浓度检测仪的整体结构组成4

第3章检测仪的硬件设计4

3.1单片机的选择4

3.2酒精浓度检测的设计6

3.2.1MQ-3气敏传感器的结构和外形7

3.2.2MQ-3灵敏度特性曲线8

3.2.3MQ-3的标准工作条件和环境条件8

3.2.4酒精浓度信号的采集9

3.3模数转换电路的设计10

3.3.1ADC0809的特点10

3.3.2模数转换电路10

3.4按键设定阈值及阈值存储电路的设计11

3.5液晶接口电路的设计11

3.6声光报警电路的设计12

3.7单片机与PC机串口通讯13

3.8晶振电路的设计13

3.9复位电路的设计14

3.10附加功能电路的设计14

第4章检测仪的整体原理图和实物图15

第5章检测仪的软件实现16

5.1A/D转换的软件实现16

5.2阈值设定及显示的软件控制17

5.3整体软件控制流程18

第6章检测仪的软件功能调试20

6.1按键修改酒精阈值程序20

6.2模数转换测试20

6.3液晶显示程序设计21

6.4声光报警测试24

6.5整体功能调试程序24

第7章结论25

参考文献26

致谢27

附录28

附录A：全局变量头文件和延时模块28

附录B：AD转化模块30

附录C：24c08存储模块31

附录D：LCD显示模块35

附录E：主函数41

第1章绪论

1.1选题的依据和课题的意义

早在人类文明曙光初露之时，各大文明古国的酒文化就已萌芽。数千年来，酒作为影响最广

的一种饮品，与众多历史事件纠缠，也在各国各时期的文艺作品中经常出现。过度饮酒已经

造成了躯体或者精神的损害，并会带来不良的社会后果，如果饮酒时间和量达到一定的程度，

饮酒者会无法控制自己的行为。适当饮酒，可以使人心情愉悦、保持活力。如果过度饮酒，

那则会毁坏自己的身体。现在人均拥有私家车的比例越来越高，汽车已经成为现代人不可缺

少的交通工具。但是，伴随而来的是各种各样的交通事故，尤其是酒驾，给自己和别人的生

命财产带来了严重的威胁，也同样给家人带来了痛苦。所以说在家中备一个酒精检测仪，在

每次驾车之前测试一下，这是对家庭对社会对他人负责的体现。亦或者企业杜宇酒精泄露的

检测、监控。这对保护员工、居民的人生安全是必不可少的。所以，酒精浓度检测仪拥有极

大的市场前景和需求

1.2国内外研究概况

在这个信息技术急速发展的20世纪，传感技术渐渐完善，并且在人们的生活中有着完美的

体现。正因为传感器在众多领域中都有着不可或缺的作用，所以，高准确率，高稳定性，小

型化，低能耗和智能数字化成了它转变的趋势，警察经常使用一种便于携带的酒精测试仪，

它通过驾驶员呼出的气体从而来确定驾驶员是否饮酒，更甚者能依据体温、呼吸频率等众多

情况，当场作出驾驶员喝酒后身体里的酒精含量。因此可见，高准确度、高稳定性、小型化

以及低能耗的酒精浓度测试仪是今后发展的必然趋势。迄今为止，共有五种类型可以对气体

中酒精含量进行检测，分别是燃料电池型、半导体型、红外线型、气体色谱分析型和比色型，

但是为了使用方便所以目前使用的只有燃料电池型和半导体型。

当今世界最为广泛研究的环保型能源就是燃料电池，它可以把可燃气体转化为电能却不产生

污染。燃料电池的一个分支就是就是酒精传感器。以白金为电极的燃料电池酒精传感器，在

满是特种催化剂的燃烧室内，可以使进入燃烧室的酒精充分燃烧使之成为电能，换句话说就

是产生电压在两个电极上，在外接负载上消耗电能。这个电压正比于计入燃烧室的气体的酒

精浓度。相比于半导体，此种酒精测试仪具备了稳定性好、准确率高、抗干扰能力好的优点。

但是此种传感器的结构要求非常精确，因此制造难度比较大，此前只有美国、英国、德国此

类少数几个国家能够产出，再加上材料成本就高，结果此种测试仪价格非常昂贵。

1.3课题研究方法

（1）文献索引法：利用学校图书馆资料和文献及通过网络查询相关资料对本课题有足够深

的了解，为本设计的具体模块电路做好理论准备。

（2）调查法：与身边的同学和朋友进行交流，充分考虑本设计实现的功能，尽可能完善该

设计的功能。

（3）对比分析法：把此传