便携式酒精浓度监测仪的设计与仿真毕业论文

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1、便携式酒精浓度监测仪的设计与仿真毕业论文目录摘要IABSTRACTII目录B前言1第1章方案设计与论证21.1总体方案设计21.1.1传感器的选择21.1.2单片机的选择31.1.3总体方案框图4第2章硬件电路设计52.1主控模块设计52.2电源电路的设计72.3传感器的筛选82.4AD转换电路的设计132.5键盘电路152.6显示电路172.7声光报警电路19第3章软件设计213.1数据处理子程序设计233.2键盘扫描子程序243.3键盘阈值设定子程序243.4显示子程序253.5报警子程序26第4章系统仿真及调试284.1硬件

2、调试284.2软件调试28624.3软、硬件联调284.4调试故障及原因分析284.5结论及进一步设想29第5章PCB设计305.1PCB板面规划305.2PCB网络表导入305.3仪器的PCB制作315.3.1PCB元件布局315.3.2pcb布线31参考文献33致谢34附录1程序清单35附录2系统仿真电路图52附录3原理图53附录4PCB54附录5元器件清单5562前言资料显示，我国近几年发生的重大交通事故中，有将近三分之一是由酒后驾车引的因此，对驾驶员饮酒程度的检测正越来越受到重视，酒精浓度检测器逐渐得到了广泛的应用。酒精浓

3、度检测器不仅可以作为交警快速准确地判断驾驶员是否酒后驾车的取证工具，同时也可以用于驾驶员自测是否饮酒过量。此外，也可应用于食品加工、酿酒等需要监控空气中酒精浓度的场合。由此可见，酒精浓度检测器具有巨大的潜在用户群，市场前景十分广阔。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

4、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。本课题研究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测仪。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。本课题采用M

5、Q3气敏传感器，AT89C51单片机实现空气酒精浓度实时测量，通过LCD显示屏进行显示。可以通过键盘设定阈值，超过阈值具有声光报警提示。论文的总体思路如下：第1章为系统总体方案的设计与论证，主要是对系统的可行性进行分析及元器件的选择以便设计出最佳方案。第2章是则包含各个模块进行了电路测试到最后设计出总体电路图的整个设计过程。其中对电源电路的设计比较简单，而对LCD液晶显示模块及键控模块做了比较详细的设计介绍。第3章主要针对系统的软件设计及格子模块的软件分析并设计制作了各个模块的的流程图。第4章为系统的调试分析部分，经过系统的调试分

6、析用以确定整个系统是否可投入生产。综上经过各章节的有序衔接从而本设计得以实现。62第1章方案设计与论证1.1总体方案设计本课题研究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测仪。其可监测出空气环境中酒精浓度值，并需要根据不同环境不同驾驶员的水平设置不同的阈值，对超过的阈值进行声光报警，来提示危害。所以需要增设键盘控制模块实现人机交互功能，超过阈值进入声光报警功能。1.1.1传感器的选择可以对气体中酒精含量进行检测的设备有五种基本类型，分别是：燃料电池型（电化学）、半导体型

7、、红外线型、气体色谱分析型、比色型[1]。由于价格和使用是否方便等因素所决定，目前普遍使用的只有燃料电池型（电化学型）和半导体型二种。这二种能够制造成便携型呼气酒精测试器，适合于现场使用。燃料电池型呼气酒精测试仪采用燃料电池酒精传感器作为气敏元件，它属于电化学类型，因此又称为电化学型。燃料电池是当前全世界都在广泛研究的环保型能源，它可以直接把可燃气体转变成电能，而不产生污染。作为酒精传感器只是燃料电池的一个分支。燃料电池酒精传感器采用贵金属白金作为电极，在燃烧室内充满了特种催化剂，它能使进入燃烧室内的酒精充分燃烧转变为电能，也就是

8、在二个电极上产生电压，电能消耗在外接负载上。此电压与进入燃烧室内气体的酒精浓度成正比，这就是燃料电池型呼气酒精测试仪的基本工作原理半导体型采用氧化锡（等其他半导体氧化物）半导体作为传感器，这类半导体器件具有气敏特性，当接触的气体中其敏感的气体浓度增