酒精浓度测试仪

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1、酒精浓度测试仪设计报告一、设计意义自《刑法修正案（八）》和修改后的《道路交通安全法》正式实施，“醉酒驾驶”正式入刑。不仅交警部门，而且很多车主都期盼能够冇便携仪器方便地测量气体酒精浓度，为安全驾驶提供保障，有效减少重大交通事故的发生。本研究设计的酒精浓度测试仪是一款实用性强、安全可靠的气体乙醉浓度检测工具，采用高精度MQ-3乙醇气体传感器对空气中的乙醇浓度进行检测，利用宏品公司高性能低成木单片机STC89C52对检测信号进行A/D转换和处理，最后通过液晶屏显示输出。本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能，可以根据法

2、律法规或用户需要设定修改醉酒阈值，并进行保存。二、硬件设计1、设计框图木研究设计的酒精浓度测试仪框图如图1所示。MQ-3乙醇气体传感器输出信号经信号调理电路处理，输出随乙醇浓度变化的电压信号，该电压信号送入单片机系统，经AD转换，与设定的醉酒阈值进行比较，并显示或报警。MQ-5传恳器模块MQ心气体传感器图1酒精浓度测试仪方框图2、乙醇信号检测及调理电路MQ-3乙醇气体传感器可以应用用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测，也用于其他场所乙醇蒸汽的检测。其技术特点为：•对乙醇蒸汽:有很高的灵敏度和良好的选择性•快速的

3、响应恢复特性•长期的寿命和可靠的稳定性•简单的驱动冋路主耍技术指标:产品型号WQ-3产品类型半导体气敏元件标准封装胶木（黑胶木）检测气体酒蒂蒸汽检测浓度0.04-4mg/UB精回路电压（vc）C24VDC加热电压（哙）5.0V±0.2VACorDC负载电阴（匹）可调加热电阻（咗）31Q±3Q(室溫)加热功耗（喘）<900mW敏感体表面电阻（兀）2KQ-2OK^(in0.4mg/UW)灵敏度（S）Rs(inair)/Rs(0.酉精)*5浓度斜率（6）S6(R300prn/R100pnn®)凰度、湿度20°C±2乜；65%±5%

4、RH标准测试电路Vc：5.0V±0.IV；&5.0V±0.IV预热时间不少于48小时MQ-3乙醇气体传感器灵敏度曲线如图2所示，其传感原理为气敏电阻的输出阻值随乙醇气体等浓度变化而变化。图2MQ-3乙醇气体传感器灵帧度曲线MQ-3乙醇气体传感器管脚与测试电路如图3所示。gACorDC5viO.lvABRL(a)管脚图(b)测试电路图3MQ-3乙醇气体传感器管脚及测试电路MQ-3乙醇气体传感器及其调理电路原理如图4所示。其外形如图5所示。经过调理，检测信号由电阻值转变成电压值，便于后续电路进行A/D转换和处理。丽-3酒精传感器

5、图4传感器及调理模块原理图该传感器模块具有如下特点，方便与单片机系统接口组成检测仪器。•具有信号输出指示。•双路信号输岀（模拟量输出及TTL屯平输出）•TTL输出有效信号为低电平。（当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机）•模拟量输出0〜5V电压，浓度越高电压越高。3、单片机电路本设计选用宏晶公司高性能单片机STC89C52，其管脚如图6所示。U1U1P1.0VCCP1.1PO.OP1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P0.6RSTP0.7(RXD)P3.0EAVPP(TXD

6、)P3.1ALEPROG(INT0)P3.2PSEN(INTJL)P3.3P2.7(T0)P3.4P2.6(T1)P3.5P2.5(WR)P3.6P2.4(RD)P3.7P2.3XTAL2P2.2XTAL1P2.1GNI)P2.0vccP02P03P04P05P06P01图6STC89C52单片机管脚图该芯片为52内核8位单片机，适用于常用检测电路。由STC89C52组成的单片机系统原理图如图7所示。图屮AOUT为MQ-3传感器模块输出的检测电压信号,送入ADC0832采集芯片端口进行处理，该信号可以根据乙醇气体浓度直接输出

7、报警信号，报警阈值通过模块上的电位器进行调节。GND图7单片机系统原理图图7中，按键K2和K3为醉酒阈值调整键，其中K2为“增加”，K3为“减小”按键。L2和L3为报警指示灯，分别可以进行酒后和醉酒两级报警。4、显示电路显示部分采用SMC1602液晶屏进行数据显示，其主要技术参数为：农1液晶屏技术指标显示容量：16X2个字符芯片工作电压：4.5〜5.5V工作电流：2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压：5.0V字符尺寸：2.95X4.35(WXH)mm接口信号说明如表2所示。表2液品屏接口信号说明编号符号引脚说明编号符号引脚

8、说明1VSS电源地9D2DataI/O2VDD电源正极10D3DataI/O3VL液晶显示僱压信号11D4DataI/O4RS数据/命令选择端（H/L）12D5DataI/O5R/W读/写选择端（H/L）13D6DataI/O6E使能信号14D7DataI/O7D0DataI/O15BLA