论文总字数：21181字

摘 要

近年来随着经济的高速发展，交通事故也越来越频发，其中由酒驾引起的事故更是不在少数。随着“醉驾”的正式入刑，人们对酒后驾车也越来越关注，不少司机和交警都非常想拥有一个便携式仪器可以很容易地测量乙醇气体的浓度，尽可能采取预防措施，保护人们的人身安全。本次设计的酒精检测仪的主控制元件是STC89C52单片机，由气体传感器MQ3检测呼吸呼出的气体中的酒精浓度，然后A/D转换电路对气敏传感器MQ3的输出信号进行采集，并传输到STC89C52单片机进行处理。当检测到酒精浓度超过设定的酒后驾车的阀值时，检测仪可通过蜂鸣器和三极管实现声光报警功能，同时将检测到的酒精气体浓度通过LED显示出来，并自动切断汽车启功系统的点火电路，使驾驶员驾驶的汽车熄火，从源头上解决司机酒后驾车的问题。

关键词：酒后驾驶 AT89S52单片机 自动控制系统 气体传感器

The design of the alcohol tester based on MCU

Abstract

With the rapid economic development in recent years, more and more frequent accidents, including accidents caused by drunk driving caused is not unusual. With the "drunk driving" into the formal punishment, people are increasingly concerned about drunk driving, many drivers and traffic police are very much like to have a portable instrument can easily measure the concentration of ethanol gas, as much as possible to take preventive measures to protect people's personal safety. The design of the alcohol detector main control element is STC89C52 microcontroller, detected by the gas sensor MQ3 breathing exhaled breath alcohol concentration, and A / D converter circuit on the output signal of the gas sensor MQ3 be collected and transferred to STC89C52 MCU processing. When detecting the alcohol concentration above the set threshold for drunk driving, the detector can be achieved through sound and light alarm buzzer and the transistor, while the detected gas concentration of alcohol through LED displays, and automatically cut off the car start ignition circuit of the power system, the driver driving the car is turned off, the driver of drunk driving to solve the problem from the source.

Keywords: drink-driving; AT89S52 microcontroller; automatic control system; gas sensor

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 5

1.1 酒精测试仪的背景 5

1.2 酒精测试仪的研究现状 5

1.3 酒精测试仪的系统设计 6

1.4 本文的内容安排 6

第二章 系统方案分析与选择论证 8

2.1 系统方案设计 8

2.1.1 微处理器方案 8

2.1.2 传感器方案 10

2.1.3 数模转换 11

2.1.4 显示模块方案 12

2.2 系统最终方案 13

第三章 基于单片机的酒精测试仪的硬件设计 15

3.1 乙醇信号检测及调理电路 15

3.2 单片机电路 16

3.2.1 晶振电路 18

3.2.2 复位电路 19

3.4 供电及程序下载电路 21

3.5 继电器驱动电路设计 22

3.6 报警模块电路设计 23

第四章 基于单片机的酒精测试仪软件设计 25

4.1 软件开发环境 25

4.2 A/D转换模块程序流程图 26

4.3 按键程序流程图 28

4.4 液晶显示程序流程图 28

4.5 继电器驱动子程序设计及流程图 29

4.6 本章小结 30

第五章 系统调试 31

5.1 系统硬件调试 31

5.2 系统软件调试  31

5.3 系统整体调试  32

第六章 本设计总结与展望 33

致 谢 34

参考文献 35

附录一 原理图 38

附录二 硬件实物图 39

附录三 系统运行界面 40

附录四 程序 41

第一章 绪论

1.1 酒精测试仪的背景

近年来，得益于社会的高速发展，人们的生活水平也有了显著的提高，许多居民都购买了自己的机动车，走亲访友的出行等都方便了许多，但交通事故也越来越频发。最近几年我国发生的由于驾驶人员酒驾引起的交通事故的数量一直居高不下，甚至达到了数万起每年，其中造成人员生命伤害的事故占到了大多数。这类事故其实一直隐藏在我们的身边，对人们的生活带来的影响也十分的严重。好在相关部门已经开始严厉查处该类事件，但依然有部分驾驶人员知法犯法顶风作案，因此有关部门必须厉的依法对酒驾者进行惩罚。根据科学调查得知，当人饮酒过度时身体的各项机能会有所下降，对于周围环境的判断和反应能力也会下降。由于酒驾引起的事故往往会造成不可挽回的损失，但这一切本是完全可以避免的。

其实我国的法律对相关的行为的出发已经是很严厉了，但由于没办法对驾驶人员意义检查，难以发现那些顶风作案的人。想要有效的减少该类事故的发生，不仅需要执法人员的严厉惩处，还需要驾驶人员自己对自身的驾驶行为负责。而且大部分的酒驾的人员都是抱着侥幸心理，过于信赖自己的驾驶技术和小看了酒精对身体的影响，往往在试过发生之后都追悔莫及。

对于这种大众防范意识不强的情况，我认为非常有必要研究一种专门协助驾驶人员安全驾驶的辅助工具，即酒精浓度测试仪。本次设计的仪器就是能够在一定程度上防止驾驶人员做出错误的驾驶决定。

1.2 酒精测试仪的研究现状

当人们饮酒之后，由于酒精的作用呼吸出的气体中会含有酒精，身体各方面的机能和反应能力也会有相应的下降。在还没有科学仪器的年代通过嗅觉和观察某个人的行为就能大致判断出这个人是否饮酒。之后通过用化学方法对人的体液进行分析的方法。在上个世纪初就有科学家提出对人呼出的气体进行酒精浓度分析。通过长时间的发展，现在用于检测呼吸中的酒精浓度的技术已经有了长足的发展。各国都已经发明出了先进的酒精浓度测试仪，也已经开始普及到大众之中。越来越多的国家开始对酒后驾车进行严惩。酒精能够在人体中存在很长时间，尤其是大量饮酒之后，到了第二天依旧会对人的身体产生影响。因此精确的检测出人呼出的气体中的酒精浓度就显得十分重要。随着我国对于酒驾的严厉惩处，不管是执法部门还是普通民众对酒精测试仪的需求也越来越大。执法人员为了检测出驾驶人员是否酒后驾车常常使用一种便携式的酒精浓度测试仪能够准确的判断驾驶人员是否饮酒。许多机动车厂家目前也已经研制出了车载的预防酒后驾车的仪器，主要原理是该检测仪器在驾驶员启动引擎前对呼出气体进行酒精浓度检测，当酒精浓度超过设定的阈值时，汽车引擎就无法启动。该方法通过实际的使用证明对预防酒后驾车事故的发生十分有效。

1.3 酒精测试仪的系统设计

该检测仪的整体的控制系统是基于STC89C52单片机，通过气敏传感器MQ3检测驾驶人员呼出的气体中酒精的浓度，再通过A/D转换电路将气敏传感器MQ3的输出信号进行采集，传输到STC89C52单片机进行计算处理。当检测到的酒精浓度超过设定的酒后驾车的阀值时，检测仪可通过蜂鸣器实现声光报警功能，并驱动继电器工作工作，使酒后驾车的司机所驾驶的车辆自动熄火无法启动，从根本上解决司机酒后驾车的问题。

1.4 本文的内容安排

本次论文的内容安排如下：

1. 是绪论：介绍了酒精测试仪的背景、研究现状和测试仪的系统。
2. 是系统方案分析与选择论证：主要是对系统各个模块的器件选择做个简单的分析比较，确定本系统各主要模块所用的元器件。

第三章是硬件电路设计：先简介了酒精测试仪的基本原理，然后给出各模块具体的电路图，并对电路进行简单的分析。

请支付后下载全文，论文总字数：21181字