酒精浓度监控装置.doc

内蒙古科技大学 智能仪表综合训练设计说明书 题 目：酒精浓度监控装置 学生姓名：张春霞 学 号：0867112218 专 业：测控技术与仪器 班 级：2008-2 指导教师：孙采鹰 讲师 摘要 从工厂企业到居民家庭，酒精泄露的检测、监控以及对酒后驾车的监测，对居民的人生和财产安全都是十分重要且必不可少的。近年来，随着我国经济的高速发展，人民的生活水平迅速提高，越来越多的人有了自己的私家车，而酒后驾车造成的交通事故也频频发生。为此，需要设计一智能仪器能够监测驾驶员体内酒精含量。此外，空气酒精浓度监测仪还能监测某一特定环境的酒精浓度如酒精生产车间可避免发生起火、爆炸及工业场地酒精中毒等恶性事故，确保环境安全。本课题的是一种以气敏传感器和单片机为主，监测空气酒精浓度，并具有声光报警功能及LCD显示功能的空气酒精浓度监。其可监测出空气环境中酒精浓度值，并根据不同的环境设定不同的阈值，对超过的阈值进行声光报警．来提示危害摘要 I 第一章 绪论 1 1.1 酒精浓度监控装置的研究背景 1 1.2 酒精浓度监控装置的发展历程 1 1.3 酒精浓度监控装置设计意义 2 第二章 总体方案设计 3 2.1酒精传感器 3 2.2 STC89C52单片机 4 2.3 ADC0832模数转换 5 2.4 LCD1602液晶显示 6 2.5编译软件介绍 9 第三章 硬件设计 10 3.1 STC89C52单片机主控模块电路 10 3.1.1 STC89C52单片机的晶振电路 10 3.1.2 STC89C52单片机的复位电路 11 3.1.3 STC89C52单片机的最小系统 12 3.2酒精检测模块 13 3.3 ADC0832模数转换电路设计 13 3.4按键与指示灯电路 14 3.5 LCD1602液晶显示设计 15 3.6报警电路设计 16 3.7直流电机控制电路 17 3.8串行通信电路设计 18 3.9外部电源供电电路 19 第四章 软件设计 20 4.1编译语言的选择 20 4.2主程序模块 20 4.3 A/D转换模块 21 4.4电压—浓度转换的推导及程序设计 23 4.5 1602显示程序设计 25 第五章 系统调试 27 5.1系统硬件调试 27 5.2软件调试 27 5.3软、硬件联调 27 第六章 总结 28 参考文献 29 附录A 本设计原理图 30 附录B 本设计PCB图 31 附录C 本设计源程序 32 第一章 绪论 1.1酒精浓度监控装置的研究背景 酒精的重要作用，是逐渐使得脑部及神经系统反应迟钝——这也是许多人喜欢适量饮酒的主要原因。喝一、两杯酒对人有镇定或松弛的作用。即使是少量的酒精，也没有刺激振奋的作用，这跟许多人的想法正好相反。然而，酒精有时会造成抑制力明显减弱，这会导致创造力的出现，或者是有时候会导致实际的侵略攻击性行为。 在一些工厂的酒精生产车间可避免发生起火、爆炸及工业场地酒精中毒等恶性事故，近年来，随着我国经济的高速发展，人民的生活水平迅速提高，越来越多的人有了自己的私家车，而酒后驾车造成的交通事故也频频发生。酒后驾车引起的交通事故是由于司机的过量饮酒造成人体内酒精浓度过高，麻痹神经，造成大脑反应迟缓，肢体不受控制等症状。少量饮酒并不会有上述症状，即人体内酒精浓度比较低时，而人体内酒精超过某一个值时就会引起危险。为此，需要设计一智能仪器能够监测驾驶员体内酒精含量。目前全世界绝大多数国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测，以确定被测量者体内酒精含量的多少，以确保驾驶员的生命财产安全。此外，空气酒精浓度监测仪还能监测某一特定环境的酒精浓度如酒精生产车间可避免发生起火、爆炸及工业场地酒精中毒等恶性事故，确保环境安全。 采用MQ3气敏传感器，AT89C52单片机实现空气酒精浓度实时测量，通过LCD显示屏显示。超过阈值具有声光报警功能。。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。MQ3型气敏传感器的结构和外形如图所示， MQ3型气敏传感器 图2.2 MQ3的结构和外形图 图2.3 MQ3酒精传感器 2.2 STC89C52单片机 控制主板采用STC89C52作为核心芯片。STC89C52是低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256K bytes的随机存取数据存储器，器件采用高密度，非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8051产品引脚兼容，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元，功能强大，STC89C52单片机适