传感器内部的气敏电阻的输出阻值与酒精气体浓度有关，它随着酒精浓度的变化而变化。如图3-3所示，其中: Rs是MQ-3酒精气体传感器的输出阻值，它在不同气体以及不同浓度下是不同的；R0是MQ-3酒精气体传感器在洁净空气中的电阻值。从图中可以看出Rs/R0的值与酒精浓度成某种关系，而Vs与Rs、V0与R0也都成正比，所以Vs/V0=Rs/R0，所以Vs/V0与酒精浓度也成同样的关系。通过查看手册，找出了这种关系。如公式3-1所示：
alcometer = (V0/Vs-1.12)/(-0.101)-1.1(3-1)
在环境不变的情况下V0是一个定值，所以只需要算出MQ-3气体传感器在酒精气体环境下的输出电压值，就可以算出酒精气体的浓度。Vs是根据公式3-2算出的。
Vs= Adc_avg * 3.34 / 4096(3-2)
式中的Adc_avg是A/D转换器输出的平均值，Vs是传感器在有酒精气体环境中的输出电压。
图3-3中的Rs/R0与酒精浓度的关系是建立在如下环境中的： 温度：20°C 相对湿度：65%
图3-3 MQ-3的灵敏度特性曲线
3.1.2 单片机介绍
在本课题中选用的单片机型号是STM32F103VCT6，它的管脚分布如图3-4所示。STM32 F103xxx系列单片机的功能以及外部设备配置如表3-1所示。
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图3-4STM32F103VCT6单片机管脚分布 表3-1STM32F103xx系列单片机功能及外部设备配置 外设 闪存（K字节） SRAM（K字节） 定时器 通信接口 通用 高级控制 SPI IC USART 2STM32F103Tx 64 20 STM32F103Cx 64 20 128 STM32F103Rx 64 20 128 STM32F103Vx 64 20 128 3个（TIM2、TIM3、TIM4） 1个（TIM1） 1个（SPI1） 1个（IC1） 2个 （USART1、USART2） 22个（SPI1、SPI2） 2个（IC1、IC2） 2个 （USART1、USART2、USART3） 1个（USB2.0全速） 1个（2.0B主动） 22USB CAN GPIO端口 12位ADC模块 （通道数） CPU频率 工作电压 26 2（10） 37 2（10） 51 2（16） 80 2（16） 72MHz 2.0-3.6V 工作温度 封装
环境温度：-40℃-+80℃ VFQFPN36 LQFP48 第 7 页 共 31页
LQFP64 LQFP100 1)STM32F103VCT6的主要特点 (1)核心处理器是ARM Cortex M3 (2)缩减的引脚数目 (3)系统功耗低 (4)计算性能优越 (5)高级的中断系统响应 (6)程序存储器256KB (7)数据随机存储器48KB (8)工作电压：2.5V或3.3V (9)工作温度：-40°C- +85°C
(10)内嵌2个12bit的A/D转换器，可用A/D通道16个，转换范围为0V-3.3V (11)一共有100个引脚，其中80个为I/O端口。绝大部分端口都可以接受5V信号
(12)拥有7个定时器 2)低功耗模式
(1)睡眠模式：在睡眠模式时，只有CPU停止，其他的外部设备都处于工作状态，可以通过中断或事件来唤醒CPU。
(2)待机模式：在待机模式下会关闭内部的电压调压器，电能消耗达到最低。并且此时内部所有由1.8V供电的部分将被断开；并且RC振荡器也都会被关闭；在待机模式下，待机电路仍然在工作，但是，寄存器和SRAM的内容将会消失，后备寄存器的内容仍会保留。只需要满足NRST上的外部复位信号或者是WKUP管脚上的一个上升边沿这两个中的任意一个条件，就可以从待机模式中退出。
(3)停机模式：在停机模式下，内部由1.8V供电的部分将不能工作，并且RC振荡器也都会被关闭，可以把调压器设置成低功耗和普通模式这两种模式。把CPU从停机模式中唤醒的前提条件是配置一个EXTI的信号，这个信号的来源有很多方式，比如说可以由16个外部I/O端口中的任意产生，也可以是PVD的输出，也可以是RTC闹钟和USB的唤醒信号[8,9]。
3)I2C总线
有多达2个I2C总线接口，它们的特点如下 (1)支持标准和快速模式 (2)支持7位或10位寻址 (3)可以使用DMA操作 (4)支持SMBus和PMBus总线 4)定时器
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STM32F103VCT6中包含7个定时器，它们分别如下： (1)高级控制定时器1个，特点如下 ①可以被当成是完整的通用定时器 ②可以被当成是三相PWM发生器 ③具有带死区插入互补PWM输出
④拥有四个独立通道，它们都可以用于单脉冲输出、输入捕获、输出比较以及产生PWM
⑤计数器可以被冻结，用于调试 (2)通用定时器（TIMx）
有3个可以同步运行的标准定时器，特点如下
①拥有一个16位自动加载递加计数器，也可以用作递减计数器 ②拥有一个16位预分频器
③拥有4个独立的通道，可以用于单脉冲模式输出、输入捕获以及输出比较 (3)独立看门狗定时器1个
它的时钟是由一个内部独立的40KHz的RC振荡器来提供的，并且这个RC振荡器独立于主时钟，所以它可以在待机模式和停机模式之间切换。它的特点如下：
①可以复位整个系统
②可以为应用程序提供超时管理 ③可以通过硬件或者软件启动 ④有一个12位的递减计数器 ⑤有一个8位的预分频器
(4)窗口看门狗定时器1个，特点如下 ①有一个7位的递减计数器 ②可以被配置为自由运行 ③可以复位整个系统 ④有早期预警中断的功能 (5)系统时基定时器1个
它既可以用于实时操作系统，也可以用作是一个标准的递减计数器。它具有以下四个特点：
①24位的递减计数器 ②可编程时钟源
③当计数器为0时能够产生一个可屏蔽系统的中断 ④自动重加载功能
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5)通用输入输出接口（GPIO）
每一个GPIO引脚都能够通过软件来配置，可以将它们设置成输入、输出或复用端口。除了那些具有模拟输入功能的端口，其余的GPIO引脚都能够通过大电流。如果想要将I/O引脚的外设功能锁定，那么只需要进行一个特定的操作就可以了，这样就可以防止意外写入I/O寄存器。
6)ADC
STM32F103VCT6单片机内部嵌有2个12位的模拟/数字转换器，这两个转换器有以下几个特点：
(1)每一个ADC都拥用16个外部通道 (2)可以实现单次或扫描转换
(3)在扫描模式下，可以自动切换为选定的模拟输入中的任何一个 ADC接口上其它的逻辑功能还包括 (1)交叉采样和保持 (2)同步采样和保持 (3)单次采样 3.1.3 充电芯片 1)工作原理
整个设计使用锂电池来供电，当锂电池电能用完时，就要对它进行充电。在本设计中选择了TP4054这块充电芯片，它是一款采用恒定电压/电流的单节锂电池线性充电器，它能够提供800mA的充电电流，它采用的是SOT-25封装，并且外部元件数目较少，因此TP4054是便携式应用的最佳选择，它可以通过USB电源和适配器电源对锂电池进行充电，并且它的内部有防倒充电路，所以没有必要在外部单独设计检测电路和隔离二极管。它的输出电压稳定于4.2V，而且充电电流是可以进行设置的，只需要在外部设计一个电阻器就可以了。让一个充电循环开始的条件有3个，它们分别是
(1)Vcc引脚的电压大于UVLO门限电压 (2)5引脚与地之间连接一个设定电阻器 (3)3引脚连接一块电池 2)工作模式 (1)涓流充电模式
TP4054进入涓流充电模式的条件是3引脚的电压小于2.9V。在该模式下，TP4054提供的电流只有设定充电电流的1/10，当电流电压大于安全的电平时，就可以达到满电流进行充电。
(2)恒定电流模式
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