酒精测试仪毕设

1本科毕业设计（论文）(2016届)题目：酒驾智能闭环系统专业：班级：姓名：学号：指导教师：职称：完成日期：2016年5月1日温州大学瓯江学院本科毕业设计(论文)机械工程及自动化专业2酒驾智能闭环自锁系统设计的必要性及设计思路摘要：在如今的生活里,汽车已经慢慢成为生活的必需品，然而伴随汽车的普遍，交通事故的发生率也随之增加。十起交通事故中大约有一半是与酒后驾驶有关，酒后驾驶已然成为一个必须解决的问题。近几年，国家出台了一系列交通法规来杜绝酒后驾驶的行为，可是并没有与预期一样真正杜绝。因此我设计一个酒后驾驶闭环自锁系统还是很有必要的，该成品用于驾驶员行驶前使用可以减少司机酒后驾驶事件的发生率。该设计采用了AT89C52单片机，MQ-3传感器，AD0832，LCD1602等元件，通过MQ-3传感器接受外界乙醇气体的浓度，经过AD0832进行数模转换，将数据传到单片机中进行数据的处理，然后在LCD1602液晶上显示酒精浓度的数值，如果超过报警阈值报警装置进行报警。关键词：单片机；传感器；数模转换；报警装置；LCD1602Abstract:intoday'slife,thecarhasbeengraduallybecomethenecessitiesoflife,butwiththecargenerally,theincidenceoftrafficaccidentsalsoincreased.Tentrafficaccidentsabouthalfarerelatedtodrunkdriving,drunkdrivinghasbecomeaproblemthatmustbesolved.Inrecentyears,thestatehasissuedaseriesoflawsandregulationstopreventdrunkdrivingbehavior,butdidnotreallyputanendtothesameasexpected.Therefore,Idesignadrunkdrivingclosed-loopselflockingsystemisverynecessary,thefinishedproductforthedrivertousebeforedrivingcanreducetheincidenceofdrunkdrivingevents.ThedesignusesAT89C52singlechipmicrocomputer,MQ-3sensorandad0832,LCD1602components.ThroughthesensorMQ-3acceptoutsideethanolgasconcentration,throughad0832weredigitaltoanalogconversion,dataistransmittedtothemicrocontrollerfordataprocessing,andthendisplayedontheLCD1602LCDvalueofthealcoholconcentration,ifitexceedsthealarmthresholdalarmdeviceforalarm.Keywords:MCU;sensor;DAC;alarmdevices;LCD1602温州大学瓯江学院本科毕业设计(论文)机械工程及自动化专业3目录摘要.......................................................错误!未定义书签。第一章绪论.................................................................4（一）研究意义及背景...................................................4（二）酒驾闭环自锁系统在国内外的现状和发展.............................4（三）毕业设计的主要研究内容...........................................4第二章硬件的设计...........................................................5（一）系统硬件方案.....................................................5（二）MQ-3传感器模块...................................................5（三）AT89C52单片机....................................................7（四）ADC0832..........................................................8（五）LCD1602液晶显示..................................................9（六）硬件原理图.......................................................11第三章软件设计............................................................11（一）软件的设计和流程.................................................12（二）传感器输出程序设计...............................................13（三）A/D转换.........................................................13（四）键位的设置.......................................................14（五）液晶显示的设计...................................................15（六）源程序...........................................................15总结.......................................................................25致谢.......................................................................26参考文献...................................................................27温州大学瓯江学院本科毕业设计(论文)机械工程及自动化专业4第一章绪论（一）研究意义及背景在如今满大街汽车随处可见，汽车的普遍性给人们带来方便的同时，交通事故的发生率也随之增长，其中酒后驾车引起的交通事故已经屡见不鲜，为了减少酒驾的发生，交通警察采取了一些措施，像在某些路段进行酒驾检测。可是依旧无法真正的杜绝酒驾的发生，因此很有必要研究出一种专门辅助司机不酒后驾车的辅助工具，酒后驾驶闭环系统可以杜绝司机酒后无法使用汽车，这样就杜绝了司机因不重视酒驾而引起的交通事故，从而大大减少交通事故的发生率。（二）酒驾闭环自锁系统在国内外的现状和发展由于司机因为酒驾而导致交通事故频发，全球都开始研发酒后驾驶的酒精浓度测试仪，即通过驾驶员呼出气体检测出酒精含量，并将这一结果显示在显示屏上，交警据此判断司机是不是酒后驾车。可是该酒精浓度测试仪只能判断司机是不是饮酒，并不能做到防范于未然，有些人还是抱有侥幸的心理以及交警不可能24小时各路段检测，所以酒驾依旧是交通事故的频发因素。对于上面的现象，近年来，我国也开始采用高科技手段防止酒后驾车，即酒后驾驶闭环系统。如今我国公路的发展水平提高，使得我国的道路交通安全形势也更加的严峻，特别是酒后驾车所造成的事故发生率提高。因此从主动安全角度来说，禁止酒后驾驶人员启动引擎是一个相当值得去完成的重要研究课题。（三）毕业设计的主要研究内容由于司机因为酒驾而导致交通事故频发，全球都开始研发酒后驾驶的酒精浓度测试仪，即通过驾驶员呼出气体检测出酒精含量，并将这一结果显示在显示屏上，交警据此判断司机是不是酒后驾车。可是该酒精浓度测试仪只能判断司机是不是饮酒，并不能做到防范于未然，有些人还是抱有侥幸的心理以及交警不可能24小时各路段检测，所以酒驾依旧是交通事故的频发因素。对于上面的现象，近年来，我国也开始采用高科技手段防止酒后驾车，即酒后驾驶闭环系统。如今我国公路的发展水平提高，使得我国的道路交通安全形势也更加的严峻，特别是酒后驾车所造成的事故发生率提高。因此从主动安全角度来说，禁止酒后驾驶人员启动引擎是一个相当值得去完成的重要研究课题。设计研究的是一种以气敏传感器和单片机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，由单温州大学瓯江学院本科毕业设计(论文)机械工程及自动化专业5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。在本次论文中，主要介绍AT89C52，ADC0832,LCD1602，MQ-3传感器的性能，以及数据采集子代码，数据处理过程，数据显示以及报警装置的设计方法和过程，当酒精浓度超过80ppm时会LED红灯亮以及继电器断开（设计中以LED绿灯亮代表）。第二章硬件的设计（一）系统硬件方案本次设计用AT89C52单片机，A/D采用ADC0832，显示用LCD1602，采集数据用MQ-3传感器。本设计通过MQ-3传感器感应酒精浓度模拟量变化，经过ADC0832进行模拟量到数字量的转换，在从ADC0832传送到单片机中进行数据的处理，然后由LCD1602进行数据的显示。图2-1-1酒驾闭环自锁系统框图（二）MQ-3传感器模块MQ-3传感器模块是将MQ-3传感器做进了模块中，使其输出模拟量的器件。MQ-3传感器AD0832进行数模转换AT89C52键位控制LCD1602显示报警装置温州大学瓯江学院本科毕业设计(论文)机械工程及自动化专业6图2-2-1传感器模块原理图P1口应该接+5V，P2口输出的是DOUT，P3口输出的是AOUT，P4口接地。传感器的1，3脚内部被接到一起，接+5v电压，传感器的4，6脚内部被接到一起作为信号输出，输出乙醇浓度变化的直流信号，到比较器2脚，Rp构成比较器的门槛电压，当乙醇浓度较高输出电压大于门槛电压时，比较器输出低电平，这时LED灯亮报警，当乙醇浓度较低输出电压小于门槛电压时，比较器输出高电平，这时LED灯灭，这就是DOUT口输出。调节Rp可以调节门槛电压的值，从而调节报警输出的灵敏度。当4，6脚输出直流信号直接到AOUT口，则需要将AOUT口采集的直流信号进行AD转换成数字量，然后单片机进行处理。传感器的2，5脚是用来提高加热电流，R1串入传感器的加热回路可以防止冷上电对加热丝的冲击。本设计用到的是AOUT口。图2-2-2MQ-3模块的外部电路连接本设计用AOUT口输出，到AD0832的CH0进行A/D转换。将AO口连上ADC0832的CH0口来输入模拟量到ADC0832中。我选择MQ-3传感器的原因：MQ-3传感器是一种半导体气敏传感器，气敏电阻的