摘 要 近年来，随着我国经济的发展，人民的生活水平提高，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。 如今国家法律出台道路交通安全法规定，饮酒后或者醉酒驾驶机动车发生重大交通事故，构成犯罪的，依法追究刑事责任，并由公安机关交通管理部门吊销机动车驾驶证，终生不得重新取得机动车驾驶证。 鉴于人们对于醉酒驾驶的逐渐重视，酒精测试课题便引起了广泛的关注。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。为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LCD显示功能的空气酒精浓度监测仪。此需要设计一智能仪器能够监测驾驶员体内酒精含量。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和呼气中酒精浓度值，并根据不同的环境设定不同的阀值，对超过的阀值进行声报警，并显示阀值．来提示危害。 从而达到以下目的：有利于社会公共交通安全；提高人们法律意识；使之便捷、安全、准确、高效，便于提高家庭酒精测试的普及化。 本作品是基于51单片机控制ADC0809对酒精浓度取样来反映人体血液酒精浓度；以及对MQ-3型电化学酒精传感获取温度。 关键词：ADC0809；MQ-3；51单片机
abstract
In recent years, with the development of our country economy, people's living standards improve, more and more people have their own private cars, and drunk driving cause traffic accident also occur frequently. Now national law on road traffic safety regulations, major traffic accident after drinking or drunk driving motor vehicle, if the case constitutes a crime, shall be
investigated for criminal responsibility according to law, and by the traffic
administrative department of the public security organ his motor vehicle driving license revoked, and to regain the motor vehicle driving license shall not be for life.
In view of the people for drunk driving has gradually, alcohol testing issue has caused wide attention. Drunk driving cause traffic accident is caused by driver's excessive drinking alcohol concentration is too high, in the human body paralysis nerve, cause the brain slow response, the symptom such as uncontrolled body. For this topic research is a kind of gas sensor and MCU is given priority to, monitoring air alcohol concentration, alcohol and which has the function of the LCD display air concentration monitor. The need to design an intelligent instrument to monitor driver's alcohol content in the body. This topic research is a kind of gas sensor and MCU is given priority to, monitoring air alcohol concentration, and has the function of voice alarm and LCD display air alcohol concentration monitor. It can detect and breathe out the alcohol density in air environment, and according to the different environment set different threshold, to sound alarm, more than the threshold and displays a threshold. To prompt the hazards.
So as to achieve the following objectives: conducive to social and public traffic safety; Improve people's legal consciousness; Make it convenient and safe, accurate, efficient, easy to improve family alcohol test is blossoming.
This work is based on 51 single chip microcomputer control ADC0809 sampling on the alcohol concentration to reflect the human body blood alcohol concentration; As well as to the MQ - 3 electrochemical sensor for temperature alcohol.
Key words: ADC0809; MQ - 3; 51 single chip microcomputer
第1章 绪论 1.1 酒精测试仪发展现状 喝酒后，呼出的气体会有酒味，表情行为会有反常。远古时代人们利用鼻子作为传感器，进行简单的呼出气体酒精测量。19世纪末出现了用体液对酒精进行定量分析。1927年，有科学家建议使用呼出气体做酒精浓度分析。用 足球胆收集呼出气体后，通过硫酸和重铬酸钾的混合溶液，溶液的颜色会发生蓝一绿一黄的变化，同已知酒精浓度的标准试剂色，就得到相应的BAC。现在，肺泡气中酒精的测量技术有了很大的进步，有先进微处理器的酒精测试仪已被商品化。越来越多的国家开始禁止酒后驾车。精确的呼出气体酒精测试和传统的法医血液酒精分析相比有许多优点，例如，进行无毒的采样，能进行现场处理，这样为交警节省了时间，使交通控制更高效，能避免运输和贮存有艾滋病病毒和肝炎病毒的血样。 由于最早使用BAC极限值来分辨酒后驾车 ，当呼出气体酒精浓度测量用于交通执法时，情况就变得错综复杂，要把所测量的呼出气体酒精浓度换算成血液酒精浓度 。一般认为，2100：1呼出气体中所含的酒精和11血液中所含的酒精量 相等 。对于把结果转化成BAC的呼出气体酒精测量仪，呼气／血液酒精转换系数是决定测试精度的重要因素。在美国、加拿大、澳大利亚，定量分析呼出气体酒精测试仪已用了十多年，转化系数为2100：1。在美国许多州，0.10~2101BAC为饮酒驾驶处罚极限，2100：1的BAC/BAC的转化系数直接体现在立法条例中，如果不这样 ，立法确定大于等于0.47m~1为犯罪极限，还得强调 2100：1的转化系数。假设有这种可能，BAC是合法的，而BAC不合法 ，反之亦然。立法中存在 的这种进退两难的问题，至今没有很好地解决 。 1.2研究内容 MQ-3对酒精浓度的变化，其阻值产生相应的变化，然后通过取样电阻分压的变化表现出来；人体血液酒精浓度的不同，其呼出的气体中酒精浓度也不同。通过MQ-3对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到ADC0809，进行A/D转换后并将转换的数据送入单片机进行分析处理，并判断是否醉酒驾车，再通过液晶板显出来。 MQ-3其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器，单片机对其控制读出温度数据，然后经过计算处理，将当前环境温度由液晶板输出。 第2章 总体设计 2.1 本课题设计任务及要求 2.1.1 设计任务 设计并制作酒精测试仪，其组成如图2.1所示。MQ-3对酒精浓度的变化，其阻值产生相应的变化，然后通过取样电阻分压的变化表现出来；人体血液酒精浓度的不同，其呼出的气体中酒精浓度也不同。通过MQ-3对呼出气体中酒精浓度的反应以取样电压的形式送入到ADC0809，进行A/D转换后并将转换的数据送入单片机进行分析处理，并判断是否醉酒驾车，再通过液晶板显出来。 MQ-3其自身的温度传感器所产生的温度数字数据存入其自身的存储器，单片机对其控制读出温度数据，然后经过计算处理，将当前环境温度由液晶板输出。 声光报警电路 被测 环境 气敏 传感器 A/D转换电路 单片机 液晶显示 键盘 图1 基本工作原理图 2.2 设计要求 （1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LCD显示以及键盘响应电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。 （2）系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。 （3）从便携式的角度出发，系统成功使用了液晶显示器以及小键盘。由单片机系统控制键盘和LCD显示来实现人机交互操作，界面友好。 （4）软件设计简单易懂。 第3章 系统硬件 3.1系统硬件设计原理图分析 C4+5160216PININk1k2+5123RL3AFAMQ-3BFB654R75.1470GNDGNDR610K123LCDERNS45678190111213141516+5+5GNDS1SW SPSTS2SW SPSTk3R8104S3SW SPSTGNDGNDR51kGNDGND2P1POWER1+5STADC08091234567891011121314In3In4In5In6In7STARTEOCD3OECLOCKVccVref+GNDD1ADC1ADC0809In2In1In0ADDAADDBADDCALED7D6D5D4D0Vref-D22827262524232221201918171615+5D0D1D2D3D4D5D6D7U11234567891011121314151617181920P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RSTP3.0(RXD)P3.1(TXD)P3.2(INT0)P3.3(INT1)P3.4(T0)P3.5(T1)P3.6(WR)P3.7(RD)XTAL2XTAL1GND89s51/52C230PVCC(AD0)P0.0(AD1)P0.1(AD2)P0.2(AD3)P0.3(AD4)P0.4(AD5)P0.5(AD6)P0.6(AD7)P0.7EA/VPPALE/PROGPSEN(A15)P2.7(A14)P2.6(A13)P2.5(A12)P2.4(A11)P2.3(A10)P2.2(A9)P2.1(A8)P2.04039383736353433323130292827262524232221+5J112345678910KCLKk2k1LCDENRSD1GND3S1135135+5246INGND+C310ufS0SW SPST246F12ABBUZZEREOCD3OECLK+5D7D6D5D4D0R110KOESTFR1Q19012GNDEOCk3Y1LEDRR42.2k+52.2KD1D2D3LEDGR2220GND12MHZC130PGNDGND 3.2 实物图 图3.2.1