基于单片机的便携式酒精浓度测试仪设计论文.doc

基于单片机的便携式酒精浓度测试仪设计毕业论文 目录 摘要 I Abstract II 目录 IV 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.1.1 课题研究的目的 1 1.1.2 课题研究的意义 1 1.2 相关产品的发展概况 2 1.2.1 国外研究现状 2 1.2.2 国内研究现状 4 1.3 研究内容 6 2 总体方案设计 8 2.1 设计思路 8 2.2 系统方案设计 8 2.3 硬件部分选型 9 2.3.1 酒精传感器的选型 9 2.3.2 单片机的选型 12 2.3.3 模拟数字转换芯片的选型 14 2.3.4 输入模块的选型 16 2.3.5 显示模块的选型 16 3 系统硬件的设计与搭建 18 3.1 单片机模块特点及连接 18 3.2 模数转换模块的特点与连接 22 3.3 传感器信号采集模块的特别与连接 25 3.4 输入模块的特点与连接 26 3.5 显示模块的特点与连接 27 3.6 报警模块的设计 30 3.7 继电器电路的设计 31 3.8 系统整体电路图 32 4 系统软件设计 33 4.1 编辑语言的选择 33 4.2 单片机软件开发环境 33 4.3 整体程序设计 34 4.4 程序代码的编写 35 5 系统的调试 36 5.1 系统硬件调试 36 5.1.1 元器件的焊接 36 5.1.2 电路测试 38 5.2 系统软件调试 38 5.3 系统整体调试 39 6 结论 41 致 谢 42 参考文献 43 附 录 45 附录1 软件详细代码 45 附录2 元器件清单 59 外文资料翻译及原文 60 27%。随着摄入酒精量的增加，选择反应错误率显著增加，当血液中酒精含量由0.5‰增至1‰，发生车祸的可能性便增加5倍，如果增至1.5‰，可能性再增加6倍。机动车驾驶人员“酒后驾车” 及“醉酒驾车”极易发生道路交通事故, 严重危害了道路交通安全和人民生命财产安全。人饮酒后, 酒精通过消化系统被人体吸收, 经过血液循环, 约有90%的酒精通过肺部呼气排出, 因此测量呼气中的酒精含量, 就可判断其醉酒程度。开车司机只要将嘴对着传感头使劲吹气，仪器就能发上显示出酒精浓度的高低，从而判断该司机是否酒后驾车，避免事故的发生。当然，最好的办法是经过适当改进之后在车内安装这种测试仪，并升级成防酒驾智能闭锁系统，司机一进入车内检测仪就检测司机的酒精含量，如果超出允许值，系统控制引擎无法启动，这样就可从根本上解决酒后驾车问题。 1.2 相关产品的发展概况 1.2.1 国外研究现状 针对司机酒后驾车事故频繁的现象，国外最早开始研发针对酒后驾驶的酒精测试仪。1957 年 1 月 23 日，世界上第一台醉酒呼吸分析仪在瑞典首次投入使用，它可以当场直接测试。它能检测出司机呼出气体中的酒精含量，并将这一结果显示于仪器的显示屏上。交警据此判断该司机是否酒后驾驶。目前，英国、澳大利亚、比利时、法国、荷兰、新西兰、西班牙、瑞典等欧洲国家，普遍采用的办法是在交通事故现场，交警随身携带呼气式酒精测试仪，对司机呼出气体中的酒精含量进行快速检测，根据检测结果进行事故处理并给予驾驶员一定的惩罚。 为了能够协助驾驶员主动测试是否酒后驾驶，国外许多国家先后研究了用于汽车上的不同酒后测试办法。 英国布里斯托尔大学生理学家霍尔瓦特设计了一种高智能座驾，其上装有一套名为“个人警察”的监察系统，由红外线摄像机、感应器和带有电脑分析功能的“小黑箱”组成。通过“小黑箱”摄像机录制的司机眼球活动情况以及感应器侦察到的方向盘扭转动作集中起来进行分析，从分析方向盘转动情况仪器中获得的信息与从扫描司机瞳孔移动装置获得的信息发生联系并进行比较，通过这一对照完全可以确定司机是否头脑清醒。根据司机审视行车方向长短，判定司机的醉酒程度。 意大利主要方法是在车上配备酒精检测 MEMS 传感器，将 MEMS 传感器置于方向盘的中间位置，酒精检测 MEMS 传感器将元件植入在直径 8mm 的密封外壳内、连同信号处理电路等一起嵌入方向盘内，通过该传感器检测驾驶员呼出气体的酒精含量。 瑞典绅宝用附带酒精检测功能的钥匙组件“Alcokey”，在汽车遥控器内部嵌入小型酒精测试器，当司机按下遥控车钥匙的时候，该探测器就会同时开始工作。检测司机饮酒度的方法是：司机必须向测酒钥匙的底部呼气检测呼气酒精含量。 最近瑞典豪华品牌沃尔沃汽车公司推出车载酒精检测系统，它通过一个无线手持设备检测驾驶者呼出空气中的酒精含量，从而判断驾驶者血液中的酒精浓度。 而日产的反酒后驾驶控制系统命名为 Carwings 的车载蓝牙综合安全系统，该套系统主要是把酒精测试声纳安置在变档器上，可以通过对眨眼情况探测分析出司机清醒状