(强烈推荐)基于单片机的酒精浓度检测系统_本科毕业论文设计Word格式.docx
- 文档编号:12995245
- 上传时间:2022-10-01
- 格式:DOCX
- 页数:48
- 大小:128.64KB
(强烈推荐)基于单片机的酒精浓度检测系统_本科毕业论文设计Word格式.docx
《(强烈推荐)基于单片机的酒精浓度检测系统_本科毕业论文设计Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(强烈推荐)基于单片机的酒精浓度检测系统_本科毕业论文设计Word格式.docx(48页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
oftrafficaccidentsofdrunkdriving,drunkdrivingcauseisincreasing,causing ordertopreventandreducetheoccurrenceoftrafficaccidents,designedakindofalcoholconcentrationdetectionsystembasedonsinglechip,usingtherelevantdataofMQ-3gassensorscollectgasinthisdesign,modulationanddataconversiontreatmentafteralcoholconcentrationsensormodule,thedataistransmittedtotheMCUADconversionandexecutesthecorrespondingfunction.Aliquidcrystaldisplaythealcoholconcentrationinair,forthresholdsetbythekey,morethanthesetthreshold
valuewillbeluminousalarmfunction.
Keywords:
singlechipmicrocomputer;
alcoholconcentrationdetectionsystem;
gassensor
目录
第一章 前言 1
1.1概述 1
2.1总体方案设计 2
2.2单片机系统总体设计 2
2.3芯片简介 3
2.3.1STC12C5A16AD单片机 3
2.3.2MQ-3酒精传感器 5
2.3.3EEPROM-24C02阀值存储芯片 9
2.3.4LCD1602显示模块 12
第三章 硬件电路设计 16
3.1主程序CPU模块 16
3.2AT24C02阀值存储模块 16
3.3MQ-3传感器调理电路 17
3.4LCD液晶显示模块 18
3.5按键单元设计 18
第四章 系统软件设计 19
4.1主程序设计 19
4.2LCD1602显示程序设计 20
4.324C02阀值存储程序设计 20
4.4系统调试 20
总结 21
致谢 22
参考文献 23
附录 24
第一章 前言
1.1概述
随着经济的高速发展,更多的人拥有私家车,而且近几年的增长率在不断提高,酒后驾车造成的交通事故也频繁发生,占据交通事故的很大比重。
在中国,每年由于酒后驾车引发的交通事故达数万起,其危害触目惊心,已成为交通事故的第一大“杀手”。
饮酒后酒精在人体血液内达到一定浓度时,会产生麻痹神经、大脑反应迟缓、肢体不受控制等症状。
人对外界的反应能力及控制能力都会下降,处理紧急情况的能力也随之下降。
对于酒后驾车者而言,其血液中酒精含量越高,发生交通事故的几率越大。
酒后驾车发生事故的机率高达27%。随着摄入酒精量的增加,选择反应错误率显著增加,当血液中酒精含量由0.5‰增至1‰,发生车祸的可能性便增加5倍,如果增至1.5‰,可能性再增加6倍。机动车驾驶人员“酒后驾车”及“醉酒驾车”极易发生道路交通事故,严重危害了道路交通安全和人民生命财产安全。根据世界卫组织的事故调查,大约50%—69%的交通事故与酒后驾驶有关,酒后驾驶已经被列为车祸致死的主要原因。
人饮酒后,酒精通过消化系统被人体吸收,经过血液循环,约有
90%的酒精通过肺部呼气排出,因此测量呼气中的酒精含量,就可判断其醉酒程度。开车司机只要将嘴对着传感头使劲吹气,仪器就能发上显示出酒精浓度的高低,从而判断该司机是否酒后驾车,避免事故的发生。最理想的办法是将酒精检测系统应用在机动车内,司机一进入车内检测仪就检测司机的酒精含量,如果超出允许值,机动车系统控制引擎无法启动,这样就可从根本上解决酒后驾车问题。
为了实现对人权的尊重,对生命的关爱,使更多人的生命权、健康
12
权及幸福美满的家庭能得到更好的保护,需要设计一种智能的酒精检测系统能够检测驾驶员体内酒精含量。
本论文研究的是一种以气敏传感器和单片机为主,监测酒精浓度,并具有显示和报警功能的基于单片机的酒精检测系统。
酒精检测系统在生产生活中也有重要的应用,比如,在一些环境要求严格的生产车间,用这种酒精浓度探测仪,可随时检测车间内的酒精气体浓度,当酒精气体浓度高于允许限定值时,发出警报、提醒,有着相当的前景和意义。
第二章总体方案设计
2.1总体方案设计
本设计研究的是一种以MQ-3型气敏传感器和STC12C5A16AD单片机为主,并具有灯光报警及LCD1602来实时显示数据功能的酒精浓度检测系统。
其可检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,对超过的阈值进行灯光报警,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,超过阈值进入灯光报警功能。
如下框图2-1
图2-1 系统结构框图
2.2单片机系统总体设计
当启动该系统时,气敏传感器检测到酒精气体信号,然后对气敏传感器的输出信号进行调制,最后经过STC12C5A16AD单片机内部的AD转换部分进行模数转换。
单片机对转换后的数字信号进行相应的处理,将数据通过液晶显示出来,酒精浓度超过设定的阀值也会发出灯光报警提示。
各个单元进行模块化设计,以单片机为核心进行整合使整个系统达到预期的结果。
2.3芯片简介
本设计采用了STC12C5A16AD单片机、MQ-3酒精传感器、AT24C02、
LCD1602等芯片.
2.3.1STC12C5A16AD单片机
STC12C5A16AD是宏晶科技生产的新一代8051单片机,包含有中央处理器(CPU)、程序存储器(FLASH)、数据存储器(SRAM)、定时计数器、UART串口、串口2、IO接口、高速AD转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内RC振荡器和外部晶振振荡等模块,几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块。
STC12C5A16AD单片机相比传统C51功能更加强大,有些特殊功能寄存器被扩展为专用的特殊寄存器。
其引脚图和内部结构如图2-3所示:
图2-3STC12C5A16AD引脚排列图
STC12C5A16AD的具体功能特性如下:
1、高速:
1个时钟机器周期,增强型8051内核,速度比普通8051快8~
12倍
2、宽电压:
5.5~3.3V,2.2~3.6V(STC12LE5A60S2系列)
3、增加第二复位功能脚(高可靠复位,可调整复位门槛电压,频率<
12MHz时,无需此功能)
4、增加外部掉电检测电路,可在掉电时,及时将数据保存进EEPROM,正常工作时无需操作EEPROM
低功耗设计:
空闲模式,(可由任意一个中断唤醒)
5、低功耗设计:
掉电模式(可由外部中断唤醒),可支持下降沿上升沿和远程唤醒
6、工作频率:
0~35MHz,相当于普通8051:
0~420MHz
7、时钟:
外部晶体或内部RC振荡器可选,在ISP下载编程用户程序时设置
8、8162032404852566062K字节片内Flash程序存储器,擦写次数10万次以上
9、1280字节片内RAM数据存储器
10、芯片内EEPROM功能,擦写次数10万次以上
11、ISPIAP,在系统可编程在应用可编程,无需编程器仿真器
12、8通道,10位高速ADC,速度可达25万次秒,2路PWM还可当2路
DA使用
13、2通道捕获比较单元(PWMPCACCP),
也可用来再实现2个定时器或2个外部中断(支持上升沿下降沿中断)
14、4个16位定时器,兼容普通8051的定时器T0T1,2路PCA实现2个定时器
15、可编程时钟输出功能,T0在P3.4输出时钟,T1在P3.5输出时钟,BRT
在P1.0输出时钟
16、硬件看门狗(WDT)
17、高速SPI串行通信端口
18、全双工异步串行口(UART),兼容普通8051的串口
19、先进的指令集结构,兼容普通8051指令集,有硬件乘法除法指令
20、通用IO口(364044个),复位后为:
准双向口弱上拉(普通8051传统IO口)
可设置成四种模式:
准双向口弱上拉,推挽强上拉,仅为输入高阻,开
漏
21、每个IO口驱动能力均可达到20mA,但整个芯片最大不得超过100mA
STC12C5A16AD的引脚说明:
单片机采用40引脚的双列直插封装方式。
图3-2为引脚排列图,
40条引脚说明如下:
1)主电源引脚Vss和Vcc
2)外接晶振引脚XTAL1和XTAL2
3)控制或与其它电源复用引脚RST,ALE和NA
4)输入输出引脚P0.0~P0.7,P1.0~P1.7,P2.0~P2.7,P3.0~P3.7
(1)P0口(P0.0~P0.7)是一个漏极开路型准双向IO口。
在访问外部存储器时,它是分时多路转换的地址(低8位)和数据总线,在访问期间激活了内部的上拉电阻。
(2)P1口(P1.0~P1.7)是带内部上拉电阻的8位双向IO口。
在EPROM
编程和程序验证时,它接收低8位地址。
(3)P2口(P2.0~P2.7)是一个带内部上拉电阻的8位双向IO口。
在访问外部存储器时,它送出高8位地址。
在对EFROM编程和程序验证期间,它接收高8位地址。
(4)P3口(P3.0~P3.7)是一个带内部上拉电阻的8位双向IO口。
2.3.2MQ-3酒精传感器
半导体酒精传感器MQ-3所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。
当传感器所处环境中存在酒精蒸汽时,传感器的电导率随空气中酒精气体浓度的增加而增大。
使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
MQ-3气体传感器对酒
精的灵敏度高,可以抵抗汽油、烟雾、水
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 强烈推荐 基于 单片机 酒精 浓度 检测 系统 本科毕业 论文 设计
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)