目 录
一、 引言 1
（一） 酒精检测研究背景 1
（二） 国内外研究现状 1
（三） 本文主要内容 1
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 系统总体设计 3
（二） 主控单片机的选择 3
（三） AT89C51单片机介绍 4
（四） MQ-3酒精浓度传感器介绍 6
（五） ADC0832模数转换器介绍 6
（六） LCD1602液晶概述 8
三、 硬件系统设计 9
（一） 51单片机最小系统设计 9
（二） MQ-3酒精浓度传感器电路设计 10
（三） LCD1602液晶显示器电路设计 11
（四） 报警电路设计 12
四、 软件系统设计 13
（一） 主程序流程设计 13
（二） MQ-3酒精浓度采集流程设计 13
（三） ADC0832转换流程设计 14
五、 实物制作与调试 16
（一） PCB设计 16
（二） 元件的焊接 17
（三） LCD1602调试 17
总结 18
参考文献 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
致谢 29
引言
酒精检测研究背景
对于酒精浓度的测量从古时候就开始了，人们根据乙醇的密度和水的密度差异，发明了浮沉随酒精浓度变化的酒精计，在使用时需要将酒精计放入酒精溶液中，当酒精溶液中的酒精浓度不同时，对酒精计产生的浮力也不同，因此酒精计在一定浓度的乙醇溶液中高度是一定的，当酒精计最终在溶液里的高度稳定下来后，对其液面交界处的读书进行读取，这就是酒精计测量酒精浓度的方法，可以发现酒精计融汇了人们的多项智慧结晶于一体，但是在使用时也暴露出了诸多不便，比如测量过程冗长，需要等待很长时间并且读取示数也会产生误差，在现在科技高度发展的今天，它似乎已经表现不出任何有用的价值了。
随着半导体技术的
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
精计产生的浮力也不同，因此酒精计在一定浓度的乙醇溶液中高度是一定的，当酒精计最终在溶液里的高度稳定下来后，对其液面交界处的读书进行读取，这就是酒精计测量酒精浓度的方法，可以发现酒精计融汇了人们的多项智慧结晶于一体，但是在使用时也暴露出了诸多不便，比如测量过程冗长，需要等待很长时间并且读取示数也会产生误差，在现在科技高度发展的今天，它似乎已经表现不出任何有用的价值了。
随着半导体技术的日益发展，很多具有能够对酒精浓度、一氧化碳浓度或者温度等产生特性变化的半导体已经设计出来并投入了使用，比如由三氧化二铝和氧化锡组成的半导体能够在不同的酒精浓度下表现出不同的阻值，将这一特性结合到具体的电子电路中，就可以制作出输出电压随酒精浓度变化而变化的酒精浓度传感器来，比如目前市面上较为流行的MQ-3型酒精浓度传感器就是利用这一原理设计的。这种特殊功能的传感器被设计出来后不只是使得测量变得数字化，只需要一个经过电流表头改装过的表盘或者数码管就能实现对酒精浓度的测量，另外将传感器和高速发展的单片机或者DSP等处理器相结合后就产生了酒精浓度测量的自动化，可以使得测量过程一键化或者全程无人看管，再结合其他无线传感器后就可以将酒精浓度测量变成无线化。
国内外研究现状
目前国内外对于酒精浓度检测方法的研究已经取得了很大的成果，完全摆脱了化学检测方法，几乎每一种方法都是依靠体型小巧的传感器来完成的。据国外媒体报道，前不久英国伦敦大学的一个课外研究小组设计出了一块“袖珍”型酒精浓度传感器，并将它嵌入到了手机中，因此只要有了这种手机就可以随时随地的实现对酒精浓度的检测，更重要的是，这种技术有可能会被加以应用到交警的手机中，使得酒驾的检测更加方便。而在国内，对于酒精浓度的检测研究也非常火热，许多制酒厂和化学工厂对于方便快捷的酒精浓度检测仪需求很大，因此诞生了相关的研究小组。
本文主要内容
本文主要设计了一个具有自动检测酒精浓度并显示浓度的智能仪器，选用MQ-3酒精浓度传感器作为酒精的检测模块，通过单片机驱动ADC0832模数转换器去采集MQ-3输出的模拟直流电压，并通过转换关系将电压值转换成酒精浓度浓度，并显示在液晶屏上。通过按键能够设置报警阀值，当酒精浓度浓度高于设定阀值时，报警器发出报警声，最后通过硬件原理图和软件流程图的方法描述本设计的主要过程。本设计的研究过程需要多种软件的辅助，比如通过Altium Designer绘制原理图和PCB图，Microsoft Visio绘制软件流程图，Keil软件编写和调试C语言代码。
方案选择及元器件介绍
系统总体设计
下图2-1为本酒精浓度检测仪的整体结构框图（原理图见附录一），通过下图的结构可以清晰的看出AT89C51单片机是整个系统的主控核心，每个模块都要通过它的驱动或者控制才能正常工作。AT89C51单片机、复位电路和时钟电路三个部分组成C51单片机最小系统，MQ-3酒精浓度传感器用于检测酒精浓度，并通过输出的直流电压反映出酒精浓度的大小，即浓度越大则输出的直流电压值越大；而ADC0832模数转换器的主要作用是将MQ-3输出的直流电压转换成数字信号，并传送给AT89C51；报警模块的作用是当检测到的酒精浓度大于报警阀值时发出报警信号，而按键模块的主要作用则是设置报警阀值大小，液晶屏用于显示检测到的酒精浓度。


图2-1 系统框图
主控单片机的选择
方案一：选择8位的51内核单片机作为主控核心，由于51单片机进入中国学生的视野比较早，它通常作为高校里单片机课程的主要教学题材，因此具有广泛可使用的资料和现成例程，其库函数目前也比较丰富，因此在使用时比较容易上手，尤其是对刚开始迈进单片机大门的学生来说。目前使用最广泛的AT89C51和STC89C51同是采用经典51内核的8位单片机，这两者的区别是AT89C51是单片机巨头ATMEL公司研发的，STC89C51是国内的宏晶公司推出的，两者相互兼容，另外最基本的C
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