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1、基于ATMega16单片机课程设计报告——酒精超标自动报警器冯艳涛胡夫李大伟摘要:该设计作品基于AVRmega16单片机，利用酒精传感器，实现空气周围环境中的酒精浓度实时测量，通过LED数码管实时显示，一旦超过阈值即蜂鸣器报警，可用于车载监控及仓库等有防火要求的地方。关键字ATmega16单片机酒精传感器自动报警一、目的、功能及用途：目的：当今社会，汽车已经成为主要的交通用具。随之带了交通问题，然而，酒后驾车酒后驾驶问题已成为造成交通事故最主要的原因。为了避免交通悲剧的发生，一种有效地提醒民众防止酒后驾驶的系统的出现就
2、成了现实中的迫切要求。而本课题正是要利用单片机知识制作一种报警器，用于杜绝酒后驾车问题。功能：此报警器利用酒精传感器，测量空气中酒精浓度，通过LED数码管实时显示，一旦超过阈值即蜂鸣器报警，并能强行制止司机打火，从而，杜绝酒后驾车。用途：基于以上功能，可将酒精超标自动报警器设计于汽车构造中，用来防止酒后驾车，减少交通事故。二、硬件设计原理与内容：1、硬件设计思想和原理图：采用MQ303将酒精信号转换成敏感体电阻的变化，外接电源和负载电阻，把电阻变化转换成电压信号，利用Mega16单片机的模数转换功能采样电压变化，转换成
3、酒精浓度用七段数码管显示出来，当达到预定报警浓度时，蜂鸣器报警，并接通开关时，Led灯不再显示。硬件设计时，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送入单片机进行处理。此外，还需接入LED数码管显示，声光报警电路等。其总体框图如图所示：1、如何使用硬件单元;将MQ303预留引脚接电源，预热3秒以上。接通单片机电源，七段数码管闪烁显示周围酒精浓度。一旦酒精浓度超过阈值，蜂鸣器报警。与门和非门以及开关组成打火系统，蜂鸣器信号和开关决
4、定是否导通。开关模拟打火系统电源开关，接通开关时，Led灯亮表示打火成功，反之则表示打火系统被强行制止。单片机选择：AVRmega16单片机是一款功能十分强大，集成度非常高的数字处理系统。它集成了ADC与DAC的模块，因而此作品设计中可以直接将MQ3型酒精气敏传感器的探测信号输入单片机中，然后在单片机内进行A/D模数转换，数据处理。其引脚图如下图:下图1为选择4位共阳极数码管，型号为SR410561k。该数码管具有工作稳定，亮度高，反应灵敏，质量可靠等特点。图表1图二为蜂鸣器报警部分:图表2图三为传感器回路图:图表31
5、、硬件原理图:三、软件设计思想、流程与功能软件方案主要包括数据采集、数据处理、显示、声光报警等子程序。仪器开机后经初预热阶段后测量结果。测量时数据采集程序把数据送入到AVRmega16单片机中的A/D转换器，进行A/D转换。由数据处理程序完成数据间的转换和数制间转换。当测量数据超过阈值时报警子程序启动，发出声光报警。软件主程序流程图如右图所示：1端口初始化部分PORTA用于传感器信号输入和蜂鸣器输出；PORTB用于控制LED显示；PORTC用于LED位选。2传感器采集部分：采用ADC差分输入，因为传感器输出电压可以达到
6、0-5v，单片机可以直接处理，故使用1倍增益。3ADC转换部分：使用7.3728M晶振，32分频，T0比较匹配中断，定时2ms，转换结果右对齐。4七段数码管显示部分动态扫描显示，间隔2ms。 2、数据采集及处理子程序流程：图表43、数据采集及处理函数关系图如下：图表54、LED显示子程序：本作品显示为LED显示。显示子程序分为预热阶段显示程序，测量结果显示程序。流程如图6：图表65、蜂鸣器报警子程序：传感器输入值经A/D转换后，调用比较程序，再经过数据处理后显示的测量值与程序中设定的报警阈值比较，小于等于阈值则继续
7、执行显示程序，大于阈值则将单片机PA5端口输出高电平进行报警。蜂鸣器报警大于阈值图表76、全部程序编译环境Iccavr//ICC-AVRapplicationbuilder:2009-5-8-21:45:59//Target:M16//Crystal:7.3728Mhz#include#includeflashunsignedcharled_7[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};flashunsigne
8、dcharposition[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};unsignedchardis_buff[4]={0,0,0,0},posit;inttime_2ms_ok;unsignedlongintvalue;unsignedlongintmiddle_1,middle_2,middle_3;unsignedl
