基于51单片机酒精浓度检测仪设计

**单片机设计介绍，基于51单片机酒精浓度检测仪设计

一 概要

  基于51单片机酒精浓度检测仪设计概要如下：

一、设计背景与目标

随着对酒驾问题的日益重视，开发一款准确、可靠的酒精浓度检测仪具有重要的现实意义。基于51单片机的酒精浓度检测仪旨在通过集成酒精传感器、模数转换器等关键部件，实现对环境中酒精浓度的实时监测，并在超过预设阈值时触发报警，为交通安全和酒精仓库管理等领域提供技术支持。

二、系统组成

51单片机控制模块：作为系统的核心控制器，负责接收传感器数据、处理数据、控制显示模块和报警模块等。
酒精传感器模块：采用MQ-3酒精传感器，用于实时采集环境中的酒精浓度，并将模拟信号输出至模数转换模块。
ADC0832模数转换模块：将酒精传感器输出的模拟信号转换为数字信号，供单片机读取和处理。
LCD1602液晶显示模块：用于实时显示当前酒精浓度值和预设的报警阈值。
报警模块：当酒精浓度超过设定阈值时，通过蜂鸣器发出声音报警，同时红灯闪烁进行视觉提醒。
按键模块：用户可通过按键模块设置和调整报警阈值。
三、工作原理

数据采集：MQ-3酒精传感器实时采集环境中的酒精浓度，并将模拟信号输出至ADC0832模数转换模块。
数据处理：ADC0832模数转换模块将模拟信号转换为数字信号，单片机读取该数字信号并进行处理。
显示与报警：LCD1602液晶显示模块实时显示当前酒精浓度值和预设的报警阈值。当酒精浓度超过设定阈值时，单片机控制蜂鸣器发出声音报警，同时红灯闪烁进行视觉提醒。
四、技术特点

高精度测量：采用MQ-3酒精传感器和ADC0832模数转换模块，实现高精度酒精浓度测量。
实时显示：LCD1602液晶显示模块实时显示酒精浓度值和报警阈值，方便用户随时了解当前情况。
声光报警：当酒精浓度超过设定阈值时，蜂鸣器发出声音报警，红灯闪烁进行视觉提醒，确保及时采取措施。
用户友好：通过按键模块，用户可以方便地设置和调整报警阈值，满足不同应用场景的需求。
五、应用前景

基于51单片机的酒精浓度检测仪在交通安全、酒精仓库管理等领域具有广泛的应用前景。通过实时监测酒精浓度并触发报警，可以有效预防酒驾事故的发生，保障人们的生命财产安全。同时，该检测仪还可以用于其他需要监测酒精浓度的场合，如化工、食品等领域。

二、功能设计

51单片机+最小系统+LCD1602液晶显示模块+MQ-3模块+ADC0832模块+蜂鸣器模块+LED指示灯模块+按键模块。

功能介绍：

1.本设计基于STC89C51/52（与AT89S51/52、AT89C51/52通用）

2.采用MQ-3酒精传感器采集酒精浓度，AD0832模数转换芯片将MQ-3酒精传感器采集到的的电压信号转换成数字信号给单片机。

3.采用LCD1602液晶屏显示当前酒精浓度值和报警值。可以按键设置报警值。

4.四个按键设置、加、减，单独的是复位按键。

5.当酒精浓度没有超过设置的阀值时，绿灯闪亮，当酒精浓度超过上限值时，红灯闪烁同时蜂鸣器报警。

6.通过继电器，当报警的同时继电器吸合，模拟智能汽车防酒驾检测器，切断发动机。继电器也可以加风扇，模拟酒精仓库酒精泄露，浓度过高时及时启动换气，防止火灾的发生。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25