图3-1 STC89C52RC单片机管脚图
STC89C52提供了以下标准：8K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，STC89C52可降至0HZ静态逻辑操作，并支持两种软件的可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时器、串口通信及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM的内容，但振荡器停止工作并禁止所有部件直到下一个硬件复位。
图3-2为STC89C52的内部结构：
图3-2 STC89C52的内部结构
3.2.2 MQ3气敏传感器
MQ-3气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在酒精蒸气时，传感器的电导率随空气中酒精气体的浓度增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ-3气体传感器对究竟的灵敏度高，可以抵抗汽油、烟雾、水蒸气的干扰。这种传感器可检测多种浓度酒精气氛，是一款适合多用的低成本传感器。其实物图如图3-3所示：
图3-3 MQ-3气敏传感器实物图
MQ-3气体传感器适用于酒精气体浓度为0.05mg/L-10mg/L,对乙醇蒸气有很高的灵敏度，良好的选择性和快速的响应恢复特性，而且MQ-3酒精传感器具有寿命长、稳定可靠、驱动回路简单等优点。图3-4为MQ-3酒精传感器对不同气体的响应曲线，横坐标为气体浓度，纵坐标为元件在不同气体，不同浓度下的电阻值RS与元件在洁净空气中的电阻值R0的比值。可以看出MQ-3对酒精气体有良好的选择性，且当酒精气体浓度增大传感器的敏感体电阻在不断减小，敏感体在电路中的阻抗不断减小。
图3-4 MQ-3酒精传感器对酒精的选择性
MQ-3是半导体气敏传感器，由微型AL203陶瓷管、SnO2敏感层、测量电路和加热器构成，传感器封装在塑料或不锈钢的腔体内。有六指引脚，其中四只引脚用于引出信号，两只用于给加热器电阻提供电能。图3-5分别表示MQ-3传感器的引脚排布图、功能引脚图、使用接线图。
图3-5 MQ-3的外观与相应的结构形式
其灵敏度如表3-1所示。
表3-1 MQ-3气敏传感器灵敏度特性
传感器的标准回路有两部分组成：其一为加热回路；其二为信号输出回路，它可以准确反映传感器表面电阻的变化。传感器表面电阻RS的变化，通过与其串联的负载电阻RL上的有效电压信号VRL获得。二者之间的关系为：
RS/RL=(VC-VRL)/VRL
上述参数使得传感器输出电压为0-5V，于是MQ-3与ADC0804模数转化芯片可直接相连，其电路如图3-6所示：
图3-6 MQ-3与ADC0804模数转化芯片连接电路图
3.2.3 RS-232串行通信接口
计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RS-232是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。
①接口的信号内容
实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机通讯中一般只使用3-9条引线。RS-232-C最常用的9条引线的信号。
②接口的电气特性
在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑。“1”，-5~-15V；逻辑“0” +5~ +15V 。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”， 高到-3V的信号作为逻辑“1”。可见RS-232-C的电平逻辑与TTL电平正好相反，而STC89C52的电平逻辑采用的是TTL电平，因此单片机要控制RS-232-C串口通信，二者之间需进行电平转换，本文使用了MAX232芯片来实现此功能。
③ 接口的物理结构
RS-232接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端。一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。
④传输电缆长度
由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10~20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺。
基于此，本文设计的RS-232-C串口通信接口电路如图3-7所示：
图3-7 RS-232-C串口通信接口电路
3.3 基于STC89C52单片机的下位机程序设计
3.3.1 酒精浓度采集程序设计
从传感器出来的信号是0-5V的电压信号，而单片机只能处理数字信号，所以传感器与单片机之间需要加A/D转化才能将传感器检测到的酒精浓度信息送给单片机，本文选用的是ADC0804模数转换芯片，因为ADC0804模数转换需要一段时间，因此需要延时一段时间才能读取转换结果。程序流程图如下图3-8所示：
开始
启动转换
延时等待
读取转换结果
保存数据
结束 3.3.2 声光报警程序设计