微型计算机技术课程实验报告—酒精浓度检测器

《微型计算机技术课程实验报告—酒精浓度检测器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、课程设计报告设计名称：酒精浓度检测器系(部)：学生姓名：班级：学号：成绩：指导教师：开课时间：学年学期25目录1．需求分析42．设计原理43．实验原理53.1硬件设计53.1.1传感器的选择53.1.2A/D转换电路63.1.389C51单片机系统93.1.4LED显示电路133.1.5键盘电路143.1.6报警电路153.2软件设计153.2.1主程序框图153.2.2数据采集子程序程序框图163.2.3报警子程序程序框图164．汇编程序175．设计总结246．参考文献2525一．设计题目酒精浓度检测器二．主要内容使用MQ-303A酒精传感器，AD

2、C0809模数转换器，仪表放大器AD620，AT89S51芯片，LED七字段数码管设计一个检测酒精浓度的装置，酒精浓度使用LED七字段数码管动态显示，并在酒精浓度超过一定检测范围时能够发出报警信息。三．具体要求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

3、现人机交互操作，界面友好。（4）软件设计简单易懂。四．进度安排本次课程设计共1.5周，7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4~5天根据实验要求使用ProtelDXP2004绘出逻辑电路。第6天编写汇编程序，并验证、修改、完善。第7天课程设计答辩，整理课程设计报告打印上交。五．成绩评定25正文1．需求分析近年来，我国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繁发生。为此，我国将酒驾列入刑法范围内，所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。本课程设计研究的是一种以气

4、敏传感器和单片机A/D转换器为主，检测驾驶员呼出气体的酒精浓度，并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。其可检测出空气环境中酒精浓度值，并可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。本课题分为两部分：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

5、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。2．设计原理设计时，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1所示。被测环境气敏传感器A/D转换电路单片机声光报警电路LED显示键盘图1基本工作原理图253．实验原理3.1硬件设计3.1.1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

6、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

7、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、标准回路如图2和3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。图2MQ3结构和外形25图3MQ3结构图3.1.2A/D转换电路在单片机应用系统中，被测量对象的有关变化量，如温度、压力、流量、速度等非电物理量，须经传感器转换成连续变化的模拟电信号（电压或电流），这些模拟电信号必须转换成数字量后才能在单片机中用软件进行处理。实现模拟量转换成数字量的器

8、件称为A/D转换器（ADC）。A/D转换器大致分有三类：一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价