苏州科技学院本科生毕业设计（论文）
STC89C52单片机为52内核8位单片机，选择这个型号的单片机的一个重大原因是它内部集成了8位多路A/D转换模块。如图3-2所示，这个单片机系统原理图适用于常用检测。该原理图中STC89C52占主要地位。MQ-3传感器模块将检测电压信号通过AOUT这条线送入单片机的ADC7端口进行处理，然后经过单片机内部的ADC0809处理后，变成数字电平信号，由单片机的P0口送出。P0口则与LCD显示器相连。通过把数据信号传送给LCD使其显示出测得的浓度。这样更加直观的让使用者知道浓度的具体值。然后比较测得的酒精浓度与阈值大小。如果测得的信号如果超出阈值，就会发出报警信号。另外上图最下方是一个时钟电路，用于产生时钟信号。P1.0与P1.1是与外部存储器相连的，这个存储器用于存储设定的阈值，这样就能更加人性化，使该设计的应用场合更加广泛。
3.2 MQ3气体传感器
酒精浓度检测的准确性决定于其所用的传感器。而MQ-3乙醇气体传感器具有较高的灵敏度，和较好的稳定性，可以应用用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测，也用于其他场所乙醇蒸汽的检测。其技术特点为：
? 灵敏度高，酒精浓度的细微变化，都能检测出来 ? 对于外界的干扰具有良好的选择性 ? 具有快速的响应恢复特性
? 有效工作时间比较长而且比较稳定 ? 具有简单的驱动回路 ? 具有信号输出指示 ? 能够输出两路信号
? TTL输出有效信号为低电平这时可直接接单片机
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3.2.1 MQ-3主要技术指标
表3-1 MQ-3主要技术指标
3.2.2 MQ-3结构、外形、测试电路
如图3-3所示，是MQ-3传感器的内部主要结构。因其良好的特性，而且价格便宜，所以这种传感器被广泛用于单片机学习中。和一般的电子元器件一样，它只需要5V电压为其供电，因此功耗比较低。使用时应注意要预热20s，这样更能确保其检测的准确性。
图3-3 MQ-3气敏元件结构图
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表3-2 MQ-3传感器的主要组成材料表
下图3-4为MQ-3乙醇气体传感器的灵敏度曲线。其工作原理是，当酒精气体浓度发生改变时，MQ-3的气敏电阻也随之改变，由图可以看出，该传感器的灵敏度非常高，因此准确性也比较高。
图3-4 MQ-3乙醇气体传感器灵敏度曲线
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3.2.3 MQ-3传感器调理电路
图3-5为MQ-3乙醇气体传感器接入电路原理图。其实物图如图3-6所示。MQ-3测得的信号，经过一定的电路处理后，在输入单片机的A/D转换模块。这样更便于单片机处理信号。
图3-5 传感器模块原理图
图3-6 MQ-3传感器模块实物图
本论文所设计的传感器模块为了方便与单片机系统连接组成酒精浓度检测仪。RP是用来调节阈值的，当LM393的2脚(即测得的酒精浓度信号)比3脚高时，其1脚就会输出低电平。这时LED灯就会亮起。图中R3为限流电阻，C1为滤波电容。而且该电路有两路信号输出，另一路是MQ-3检测到的模拟量，通过AOUT与单片机ADC7端口相连，实现模拟信号送入A/D转换模块。
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3.3 电源电路
本设计采用USB接口供电，供电电压为5V。当USB接口与电脑相连时，并不能直接供电，而要通过内含的PL2303芯片的转换电路才能实现对单片机进行程序编写。其电路原理如图所示。
图3-7 供电及程序下载电路
3.4 ADC0809
ADC0809是8路8位逐次逼近式的A/D转换器。该器件的主要性能如下： 1.采用单一的+5v电源逐次逼近式A/D转换。实现A/D转换所需要的时间极端，仅为100?s 。
2.分辨率为8位二进制码，总失调误差为?1LSB。
3.具有8通道模拟量选通开关控制，可以直接接入8个单端模拟量。 4.转换后的数字信号采用三态逻辑，输出符合TTL电平。 ADC0809引脚功能如下：
1.IN0-IN7:8个模拟输入通道的输入引脚。 2.D0-D7:8位数字量输出引脚，输出转换结果。
3.START：启动信号输入引脚。A/D转换由正脉冲启动，其上升沿使ADC0809复位，下降沿启动A/D转换。
4.ALE:地址锁存允许信号，输入。A/B/C3位地址码被送入内部的地址锁存器中，以选择模拟输入通道。
5.EOC:转换结束信号，输出。启动信号后经延时，使EOC降为低电平，待转换
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