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-摘 要本文研究设计了一种用于公共场所具有检测及超限报警功能的酒精浓度智能测试仪。其设计方案基于89C51单片机,MQ3酒精浓度传感器。系统将传感器输出信号通过A/D转换电路调理后,经由单片机进展数据处理,最后由LCD显示酒精浓度值。从而让驾车的人知道自己该在什么情况下可以开车,这是一个在现代生活很实用。经过大量的验证,基于单片机的酒精浓度监测仪检测仪比传统的机械检测仪或酒精计灵敏,监测精度高,准确方便,可靠性好,扩展简单,控制功能强大。对超出阀值进展声光报警,直观准确。所以基于单片机的酒精浓度监测仪的研究具有一定的价值。关键词:酒精浓度传感器 单片机 数模转换 硬件设计 数码管显示AbstractThis paper studies has been designed for public inspection and overrun alarm function with the alcohol concentration intelligent tester. Its design scheme based on 89C51, MQ3 alcohol concentration sensor. System will sensor output signal through the A/D circuit recuperation, data processing by MCU, finally by LCD display alcohol chroma value. So let the people know what oneself should drive in what circumstances can drive, this is a very practical in modern life.After a great deal of verification, based on SCM alcohol concentration monitor detector than traditional mechanical detector or alcohol plans, monitoring high precision, sensitivity, good dependability, precise convenient e*tended simple, control powerful functions. Beyond the value of acousto-optic alarm, intuitive accurate. So based on SCM alcohol concentration monitor research has certain value. Keywords:Alcohol concentration sensor microcontroller digital-to-analog Hardware design Digital pipe display毕业设计论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺:所呈交的毕业设计论文,是我个人在指导教师的指导下进展的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过奉献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名:日 期:指导教师签名: 日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计论文的规定,即:按照学校要求提交毕业设计论文的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览效劳;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的局部或全部容。作者签名: 日 期:学位论文原创性声明本人重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进展研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承当。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保存、使用学位论文的规定,同意学校保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或局部容编入有关数据库进展检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日目 录第一章绪论1一酒精浓度检测仪的背景1二酒精浓度检测仪现状及开展趋势2三本课题实现目标2四本章小结2第二章设计方案和元器件选择3一设计方案3二元器件选择31.单片机的选择32.传感器53.数模转换器64.AT24C02存储器75LCD显示8三本章小结9第三章硬件设计10一硬件设计原理10二硬件设计的外围电路111.晶振电路112.复位电路123.报警设计134.电源电路145.信号调制电路156.A/D转换设计157.外围扩大存储器电路17三本章小结17第四章系统软件的设计19一主程序19二A/D转换模块程序流程图20三按键程序流程图21四液晶显示程序流程图22五本章小结23第五章本设计总结与展望24参考文献25致27附录281主程序282液晶显示程序333存储程序374AD转换程序41z.-第一章绪论检测仪向更迅速更快捷开展,方便携带等要求开展。传统的机械检测仪或酒精计一般灵敏度和准确度也比拟低或者检测方法难,同时单片机既有通用计算机的根本部件,又不同于计算机。有体积小,实时快速的对外部事件做出响应,迅速采集大量数据,做出逻辑判断与推理后实现被控对象的参数调整与控制,且能满足检测仪的设计要求,所以基于单片机的酒精浓度检测仪的开发有很大意义。一酒精浓度检测仪的背景以对气体中酒精含量进展检测的设备有五种根本类型,即:燃料电池型电化学、半导体型、红外线型、气体色谱分析型、比色型。但由于价格和使用方便的原因,常用的只有燃料电池型电化学型和半导体型两种。燃料电池可以直接把可燃气体转变成电能,而不产生污染,酒精传感器只是燃料电池的一个分支。燃料电池酒精传感器采用贵金属白金作为电极,在燃烧室充满特种催化剂,使进入燃烧室的酒精充分燃烧转变为电能,也就是在两个电极上产生电压,电能消耗在外接负载上,此电压与进入燃烧室气体的酒精浓度成正比。与半导体型相比,燃料电池型呼气酒精测试仪具有稳定性好,精度高,抗干扰性好的优点。但是由于燃料电池酒精传感器的构造要求非常精细,制造难度相当大。从传感器技术开展的角度看,根据使用传感器原理的不同,常见的气体检测仪器仪表各自有适用气体及应用领域,新技术新产品正在成为未来气体检测仪器仪表的主流,现在的酒精浓度检测仪都是采用可替代吹管,酒精仪从传统的机械检测或酒精计到现在的利用传感器和单片机位核心技术的酒精浓度检测仪式在技术上是一大突破,大大提高了检测酒精的准确度。二酒精浓度检测仪现状及开展趋势根据使用传感器原理的不同,常见的气体检测仪器仪表各自有适用气体及应用领域,新技术新产品正在成为未来气体检测仪器仪表的主流,如今的酒精浓度检测仪都是采用可替代吹管,酒精仪从传统的机械检测或酒精计到现在的利用传感器和单片机位核心技术的酒精浓度检测仪式在技术上是一大突破,大大提高了检测酒精的准确度,更能满足市场的需求。但是当前大局部一般的酒精浓度检测仪价格较低的灵敏度并不是很强,准确度高的一般售价也比拟昂贵,并且大多只是对结果进展预警、低报、高报三限报警点设置,所以在LED显示酒精浓度数值上应实现普及,得到准确的浓度数值。同时很多其他气体会可能会对其影响,从而影响准确度。所以在传感器的腐蚀性以及排除其他干扰的能力值得提升。现在大多都是检测气体浓度或液体浓度的检测,最好是能解决一个检测仪同时检测气体和液体两种不同状态的酒精浓度。三本课题实现目标本论文主要完成酒精浓度检测仪软件设计,设计容包括:A/D转换器程序、控制程序、超标报警、键盘检测、数据显示等。系统采用单片机为控制核心,以实现便携式酒精浓度检测仪的根本控制功能。系统主要功能容包括:数据处理、超标报警。本系统设计采用功能模块化的设计思想,设计器件简介和选择;电路的设计和调试。硬件设计局部主要包括:MCU、A/D、LCD、外围扩展数据RAM等芯片的选择。 四本章小结如今各个地方对平安意识增强,对检测的精度高,准确度高,携带方便要求。再加上气体传感器的开展,单片机具有受集成限制,片储存量较小,可靠性好,扩展简单,控制功能强等特点,基于单片机的酒精浓度检测仪的研究和开发生产具有十分广泛的现实市场和潜在的市场需求。本章主要从单片机和传感器以及基于单片机的酒精浓度监测仪的研究背景,国外现状及其开展趋势,本设计所要实现的目标三个方面作出的阐述。其中最重要的是本设计所要实现的目标,其次是基于单片机的酒精浓度检测仪的开展趋势。第二章 设计方案和元器件选择通过对单片机和传感器的了解,在智能仪表上的优势有很多,耗能小、准确度高、超强集成化、以及稳定性能等等,注定了单片机在各个领域的应用。所以在酒精浓度检测的设计中也选择了单片机作为控制核心。同时需要的部件包扩酒精浓度传感器、数模转换器、LED显示器、键盘以及声音报警。无需其他计算机,用户就可以进展交互工作,完成数据的采集、储存、计算、分析等过程。该仪器电路简单,软件功能完善,灵敏度高,工作性能好,并且具有尺寸小、方便携带、低功耗、低本钱等优点。一设计方案由酒精浓度测试仪对待测气体液体进展检测,气体传感器是将一种气体体积分时转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器的对气体样品进展处理,通常包括滤除杂质和枯燥气体、枯燥或制冷处理,样品抽吸,甚至对样品进展化学处理,以便化学传感器进展更快的测量。转换成输出电压信号。然后以单片机为核心的控制:定时进展各个功能模块的自诊断,并对外界的异常情况做出快速处理。对无法解决的问题,应及时切换到后背装置或报警。具有完善的输入输出通道和实时控制能力:对生产过程进展检测和控制,有多种信号需要传送,因此要求系统配备完善的模拟量和数字量输入输出通道和完善的中断系统和处理功能。信号采集处理、声光报警电路以及显示、键盘、PC接口电路。测试仪进展气体检测的根本步骤是单片机采集酒精传感器的响应信号,并且进展转换,模数转换就是用于快速,高精度的对输入信号采样编码,然后转化成数字量储存在数据储存器中,然后单片机通过特定的算法进展气体浓度的识别,同时和所设值进展比照,超出则报警同时显示浓度数值,没超出只显示浓度数。并且将结果输出到LCD显示屏幕上。二元器件选择1.单片机的选择本系统采用单片机为控制核心。我们选择单片机STC89C51为控制核心;主要基于考虑STC89C51是无法解密低功耗,超低价高速,高可靠强抗静电,强抗干扰,功能强大的单片机。STC89C51有40个引脚,32个外部双向输入/输出I/O端口,同时含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,片振荡器及
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