微机原理课程设计-酒精测量仪
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课 程 设 计 报 告
设计名称： 酒精浓度检测仪 系 (部)： 学生姓名： 班 级： 学 号： 成 绩： 指导教师：
开课时间：
1-18
学年 学期
微机原理课程设计-酒精测量仪
一．设计题目
酒精检测仪
二．主要内容
程序采用模块化设计思想，各个子程序的功能相对独立，便于调试和修改。而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路，按键电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。
三．具体要求
数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LED显示以及键盘响应电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。
要求在模拟软件中实现酒精测试仪的功能，可检测出空气环境中酒精浓度值。
四．进度安排
本次课程设计共1.5周，9天的时间。
第1天 查阅课程设计所需元器件的相关资料。
第2~3天 熟悉所选元器件的工作原理以及相关功能。
第4~6天 根据实验要求使用Protel DXP 2004绘出逻辑电路。 第7~8天 编写汇编程序，并验证、修改、完善。 第9天 课程设计答辩，整理课程设计报告打印上交。
五．成绩评定
考核方法：根据学生平时表现、测试检查、课程设计报告、运行演示和学生回答问题相结合的形式作为考核依据，考察学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神，并根据学生的学习态度综合考评。平时表现（占30%），课程设计报告（占40%），课程答辩（占30%）。
成绩评定：成绩分“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五个级别。“优秀”为100分到90分，“良好”为89分到80分，“中等”为79分到70分，“及格”为69分到60分，“不及格”为60
正文
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微机原理课程设计-酒精测量仪
目录
一、前言 ................................... 4 二、酒精测试仪总体方案设计 ................... 4 三、硬件设计 ............................... 5 四、软件设计 .............................. 14 五、心得体会 .............................. 17 六、参考文献： ............................. 18
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微机原理课程设计-酒精测量仪
一、前言
由于现在的学车的人越来越多，买车的人也越来越多，并且安全意识不高。导致了现在每年的安全事故发生率居高不下。这其中有很大一部分都是由于人们在喝醉酒的情况下，神经麻痹，反应迟钝才导致了一幕幕的惨剧。所以，需要用酒精测量仪来检测驾驶员的驾驶状态，这样便可以大大降低因为醉驾而导致的灾祸发生。本次课程设计，便是设计这样的一种简单的酒精测量仪。可以实现测量酒精浓度的简单功能。
此次设计分为硬件设计部分和软件设计部分。硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度，并转换为电压信号，经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统，由单片机及其相应外围电路进行信号的处理，显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。程序采用模块化设计思想，各个子程序的功能相对独立，便于调试和修改。而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路，按键电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。
二、酒精测试仪总体方案设计
2.1 酒精浓度检测仪设计要求分析
设计的酒精浓度测试仪应具有如下特点：
（1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LED显示以及键盘响应电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。
（2）系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。
（3）从便携式的角度出发，系统成功使用了数码管显示器以及小键盘。由单片机系统控制键盘和LED显示来实现人机交互操作，界面友好。 2.2 酒精浓度检测仪设计方案
设计时，考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定，外部干扰小等。因此，可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。此外，还需接人LED显示，4*4键盘，报警电路等。
其总体框图如图所示。
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微机原理课程设计-酒精测量仪
声光报警电路 被测 环境 气敏 传感器 A/D转换电路 单片机 LED显示 键盘
基本工作原理图
三、硬件设计
3.1 传感器的选择
本系统直接测量的是呼气中的酒精浓度，再转换为血液中的酒精含量浓度，故采用气敏传感器。考虑到周围空气中的气体成分可能影响传感器测量的准确性，所以传感器只能对酒精气体敏感，对其他气体不敏感，故选用MQ3型气敏传感器。其有很高的灵敏度、良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。MQ3型气敏传感器由微型Al2O3，陶瓷管和SnO2敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。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值的变化。传感器的表面电阻RS的变化，是通过与其串联的负载电阻RL上的有效电压信号VRL输出面获得的。负载电阻RL可调为0．5-200K。加热电压Uh为5v。上述这些参数使得传感器输出电压为0-5V。MQ3型气敏传感器的结构和外形、标准回路、传感器阻值变化率与酒精浓度、外界温度的关系图如图所示。为了使测量的精度达到最高，误差最小，需要找到合适的温度，一般在测量前需将传感器预热5分钟。
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