发布时间 : 星期日 文章基于51单片机的酒精浓度测试系统更新完毕开始阅读cc72d3ea900ef12d2af90242a8956bec0875a554
Abstract
Age more and more vehicles on the road, the traffic problem is increasingly serious, the drunken driving, this is for your own is not responsible for the family is not responsible for it is not responsible to society. So I design for the alcohol concentration measurement system, the design of high stability, easy to carry, high precision. Alcohol tester is based on single chip microcomputer AT89C51 as the core, gas sensor, gas sensor resistance were used to test alcohol concentration value. Can set threshold, once the alcohol concentration exceeds the threshold, will send out sound and light alarm, the final show alcohol concentration value on the LCD. System is completed for concentration of timely detection and display, and on time measurement and a series of functions such as alarm prompt. Experimental results for registration, the system function is normal, short test time, high sensitivity, easy to carry the test results are accurate, realized the function of this design.
Keywords: alcohol concentration; Single chip microcomputer AT89C52; Gas sens
or.
第1章绪论
1.1 选题的依据和课题的意义
在人类文明伊始之时,各个古代文明大国的饮酒文化已经呈现出萌芽阶段。经过几千年的演变，酒成为了拥有最突出影响的饮品，和各个历史事件都有穿插，并且在很多文艺作品中都有所体现。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，一旦饮酒者过度饮酒，那么此时饮酒者将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，其中更甚者时酒驾，给彼此之间的生命财产造成了不可磨灭的威胁，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。亦或者企业对于酒精泄露的检测、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，警察经常利用一种便携式酒精测试仪，此测试仪可以通过呼出的气体判断是否饮酒，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：把此传感器与市面上想通产品进行一次比较，检验此种酒精测试仪的不足之处以及可以加以优化的部分，加以改进。
1.4 设计构成及研究内容
本文设计的测试仪是用气敏传感器的，此传感器属于半导体，这个传感器归根究底是一个可起变电阻，然后加两个固定不变的电压载两端，在阻值进行线性变化时说明所处环境的酒精浓度升高，继而可以把酒精浓度变为电压。这个测试仪的主要核心是51单片机和气敏地电阻，并且伴随声光告警，还包括LCD显示。在不同的条件下检测，通过改变不同的阈值，可以使得超过已定阈值便可进行声光报警，提醒酒精浓度过高。为了实现本软件的功能，我们选择使用C语言程序。本设计只需要包括以下内容：
（1）主控芯片的选择；在这个设计中选择了C52系列单片机，熟悉C52系列芯片怎样控制外围硬件电路。
（2）酒精浓度数据测试模板的设计；利用酒精传感器来测试酒精浓度，在充分理解此传感器的工作原理的基础上，在来制作数据采集模块并且相互协同完成数据的采集。
（3）A/D转换模块的设计；选择适当的转换器，把收集到的酒精浓度数值转换完成之后再单片机中进行存储并且处理。
（4）关于键盘模块的设计；使用键盘来设立酒精浓度的阈值在不同的环境里面。
（5）声光报警模块的设计；直接的在超过预定阈值是发出告警。 （6）液晶显示模块的设计；精确的显示出检测到的数值。 （7）各个硬件模块之间的电路衔接。
（8）PCB板的布板、元件焊接以及最终的功能调试。
第2章系统的工作原理与结构
2.1 工作原理
酒精浓度检测仪可以测试在不同地方的酒精浓度，而且可以显示出当时检测出来的结果。我设计的这个检测仪除了有这个功能之外，还可以随意调整酒精浓度的阈值，用来区别不同情况下酒精浓度的安全限额，并且伴有声光告警功能。一般由酒精传感器、单片机、LCD显示、键盘模块以及声光报警部分组成器。酒精传感器在完成数据采集的同时把测试出来的数值转变成电信号，经过转换后，把得到的数字信号传送给单片机，对于输入信号来进行分析模拟，接下来吧最终的数据经过显示器显示出来。而且同一时间和键盘设定的酒精阈值来对比，一旦所处地方的酒精浓度超过界限，那么单片机会发出声音或者LED闪烁来提示，以提示危害.
2.2 结构框图
硬件系统结构框图如下图2.1所示
LCD显示酒精传感器模数转换器单片机声光报警键盘图2.1 系统结构框图
2.3 智能酒精浓度检测仪的整结构特点
本文设计的智能酒精浓度检测仪具有如下特点：
（1）系统是基于控制核心为单片机的数据采集系统，外围电路是以LCD和键盘为基础的显示和响应电路，无需任何其他辅助工具，使用者可以借助协同工作，用来完成数据采集、存储、计算、分析等一系列过程。
（2）系统具有功耗低、微型化、性价比高、精确度高等特点。