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文章目录
- 概要
- 一、总方案设计
- 2.1 分析
- 2.2 酒精浓度监测系统方案
- 二、硬件设计
- 报警电路
- 三、系统电路设计
- 4.2 主程序框图
- 四、 总结
概要
近年来，车祸惨案频频发生，而绝大多数车祸的起因都是因为驾驶员醉酒驾驶。 因此减少车祸的一大重要措施，就是对人们是否酒驾进行检测。本设计基于单片机的酒精浓度监测设计，是一款基于单片机的酒精浓度检测和显示含量及报警的仪器。其作用是，通过MQ-3酒精浓度检测传感器检测驾驶员的呼气中酒精含量，利用仪器中核心控制器内的程序运行逻辑，来将酒精检测传感器测得的数据进行提取和转换，然后将读数显示在仪器的显示屏上，如果检测中驾驶员呼出的气体酒精含量超标，仪器便会发出报警，以此提醒民警，该驾驶员酒后驾驶。基于单片机的酒精浓度测量仪的发明推广和普遍应用，不仅极大地降低了人们醉酒驾驶的几率，将车祸发生概率尽可能降低到最小，而且增加了人们的法律意识，加强了人们对法律的认知度和对法律的敬畏。本设计核心控制芯片是STC12C5A60S2单片机，在本设计中的作用是，对数字信号进行提取、显示和比较，以此实现对MQ-3气体酒精浓度检测传感器检测数据的提取、通过LCD液晶屏的显示和超过范围时的声光报警。
关键词：STC12C5A60S2单片机；LCD液晶显示屏；MQ-3酒精浓度检测传感器；声光报警；
一、总方案设计
2.1 分析
针对此设计，需要具有以下特点：
（1）核心采用单片机，构成数据采集系统，不需要任何其他计算机，数据的采样收集、保存、计算以及分析等过程就能完成。
（2）低功率消耗、微型化及超高性能价格比是本系统的特征。
（3）由此系统控制键盘和使用LCD显示实现人机交互。
2.2 酒精浓度监测系统方案
系统设计过程中，需兼顾到酒精含量是把传输感应器的非电量部分转化为电量部分，这种传输感应器传出的是0-5V的电平数值，而且电平数值比较平稳，且外部干扰较小。原理图如图2-1所示。
图2-1 基本工作原理图
二、硬件设计
报警电路
3.6.1 灯光提示电路如图3-17所示。
图3-17灯光提示电路
本设计利用LED指示酒精是否超标。
3.6.2 声音报警电路如图3-18所示。
图3-18 声音报警电路
三、系统电路设计
Protel99SE的软件页面如图4-2所示。
Protel99SE软件的特点：
(1)电气连接网络表可以生成30多种格式；
(2)强大的全局编辑功能；
(3)若想在PCB中同样的器件被自动选中，可在原理图中选择一级器件；
(4)使用工业级标准的电路板；
图4-2 Prtel99SE软件界面
4.2 主程序框图
主程序流程图如图4-3所示。
图4-3 主程序框图
通电之前，系统整体状态如图5-1所示。通电后，系统进入倒计时，倒计时时间为60秒，这个时候LCD1602液晶显示屏的显示界面，如图5-2所示。缓冲结束之后，系统进到阈值设置和浓度监测显示界面。系统默认的报警阈值是浓度值为25，也就是当检测到的实际酒精浓度超过25时，系统就会报警，报警是声光报警。例如，当检测到的酒精浓度为219时，219大于25，所以系统报警。报警时，红色指示灯D1闪烁，蜂鸣器鸣笛。阈值设置电路是由3个按键组成，其功能分别为按键1设置按键，按键2阈值加，按键3阈值减。通过按键电路，将阈值设置为73，此时之前的实际浓度，仍然大于阈值，因此依旧会报警，其整体电路图如图5-3所示。当呼出气体中酒精浓度为41时，由于41小于报警阈值73，因此系统不再报警，红色指示灯熄灭，绿色指示灯点亮，并且蜂鸣器不再鸣笛。其整体电路图如图5-4所示。
图5-1 通电之前系统整体原理图
图5-2 系统启动缓冲过程图
图5-3 报警整体电路图
图5-4 系统不再报警
四、 总结
从工厂到企业，再到住户，酒精监测都存在，并且，食品加工，粮食酿酒等需要监测酒精浓度的地方有很多，其次呢，酒精浓度监测还可以有效减少酒后驾车，能够很好保护人身和财产安全。
首先了解了系统所要实现的功能，之后，依据功能选择了适当的硬件，再对系统进行了模块划分，之后一一突破。最后对个个模块进行了集成优化，得到完整系统。完成了这次酒精浓度监测系统的基本设计。
通过这个毕业设计，让我学到了很多专业课没有覆盖到的学识，使我在之后生活工作中，更得心应手。
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