摘 要本文设计的这款酒精测量仪控制系统同市面上大多数相关产品一样，都能够实现对待测气体中酒精浓度的准确值进行快速准确检测，并且使用者可以对酒精浓度报警阈值进行设置，当检测到的酒精气体浓度超过报警阈值则立即引起报警功能，这款酒精测量仪系统具有很高的性能指标，为了提升整体的数据处理速度，这款系统在硬件电路方面采用的是STM32微处理器芯片来作为主控芯片，通过合理的电路结构搭建，使得主控微处理器能够与它片外的LCD1602显示器、ADC0832采样器、MQ-3酒精气体浓度传感器和有源蜂鸣器等器件实现高效高正确性的通信，从而能够保证整个硬件系统高效率工作，而在软件系统方面则通过从上而下的设计方法将每一个功能进行流程图的绘制，将功能执行过程中的重要节点进行分析，大幅度提升程序执行的效率。本文还通过了行之有效的检验方法将设计结果进行了验证，依照每一条预期设计指标进行验证，验证结果表明系统能够长时间稳定运行。
目录
引言 1
（一） 酒精测量仪的发展背景 1
（二） 酒精测量仪的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
一、 酒精测量仪的方案设计 2
二、 系统硬件设计 4
（一） 酒精测量仪主控电路设计 4
（二） MQ3酒精浓度检测电路设计 5
（三） LCD1602液晶屏电路设计 7
（四） 酒精浓度超标报警电路设计 8
三、 系统软件设计 10
（一） 酒精测量仪的主程序流程设计 10
（二） 酒精浓度采集子程序流程设计 11
（三） LCD1602液晶屏显示子程序设计 11
（四） 酒精浓度超标报警子程序流程设计 13
四、 硬件调试 14
总结 19
参考文献 21
致 谢 22
附录一 原理图 23
附录二 PCB图 24
附录三 元件列表 25
附录四 程序 26
引言
（一）酒精测量仪的发展背景
我们经常说的酒精测量仪系统指的是一种通过等微处理器芯片的强大控制作用而实现的微型智能 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$ 
系统，它的实现是微处理器生产技术飞速发展后的一个产物，目前市面上大多数厂商研发的微型处理器都在朝着微型化、高速化和智能化方向发展，这为许多种类型微型系统的发展提供了方向，同时也使得酒精测量仪系统的发展越来越快速、性能越来越高。酒精测量仪系统的核心部分是其内部的主控微处理器，它在系统中的作用主要是用来对片外的功能模块提供驱动，使得每个芯片或者传感器能够表现出正常功能，在酒精测量仪系统的发展背景中，最早的系统大多数采用了模拟电路架构，微处理器控制的概念较少，那时的数字电路以及控制系统的思想还没有得到普及，酒精测量仪系统只能够通过大量的模拟电路来实现，因此最终的表现形态较为单一，智能化元素较少。而当微处理器技术得到普及之后，智能化的酒精测量仪控制系统得到实现，人们可以将心中所想通过C语言等程序代码进行转换并烧录到微处理器芯片中，使得微处理器按照人们的预想控制进行工作，最终将表现出非常智能的表现。酒精测量仪系统在最近几年中的主要发展方向主要是微型化和嵌入式，同时越来越高的智能元素也是这类系统所必需拥有的，除了设计人员对于硬件电路和软件程序代码的优化设计外，在系统内部所需要使用的器件本身属性方面，是制约大多数智能系统的关键因素之一，举个最简单的例子来说，在同一种酒精测量仪系统中，采用8位机作为主控时，每秒对于指令的执行速度是MIPS级别，而对于32位的微处理器芯片来说，由于其内部的CPU内核能够在同一时间内对32位bit的二进制数据进行同时运算，它的数据处理速度可以达到数十甚至数百MIPS，从这个方面我们可以看出微处理器主控芯片的发展现状主导着酒精测量仪系统的发展现状，想要提升这种系统的整体性能，首先就需要从主控核心芯片的选取方面进行着手。本文就将在酒精测量仪系统的发展基础上，提出了可以通过STM32微处理器来作为主控核心，结合目前市面上大多数酒精测量仪系统产品所表现出的常见功能以及优缺点，本文将实现这些产品的优点并且避开常见缺点，实现一款能够实现对系统参数的显示、高分辨率数据采集、采集酒精浓度和报警的高性能酒精测量仪系统。
（一）酒精测量仪的国内外发展现状
前不久的一份电子科技杂志刊登了一份关于国外某所高校的研究成果，该文章显示该校的一个实验室研发出了一款与酒精测量仪系统相关的传感器模块，这款传感器主要用于监测酒精测量仪系统在运行过程中的功耗参数并且能够通过特定的接口将检测数据以及如何降低当前功耗进行计划制定，将相应的建议措施通过数字信号形式送入到酒精测量仪系统内部的主控微处理器，这款传感器的实现在一定程度上促进了酒精测量仪系统的发展，与此同时国内的研究小组也没有停下对酒精测量仪系统的研究步伐，虽然在酒精测量仪系统要实现高性能化还需要借助国外的高性能芯片来作为铺垫，但是国内的相关半导体企业正在加紧研究的步伐，希望能够尽早的研究出自主产权比重比较多的高性能酒精测量仪系统。
（二）本文主要研究内容
本文将要研究的是一款能够实现点阵显示、模数转换、对酒精的检测和发送报警等功能的酒精测量仪系统，在微处理器的片外配置了液晶屏显示电路、ADC0832模数转换电路、酒精检测电路和蜂鸣器报警电路等功能子电路，下列为本文将要实现的各项功能指标。。能够实现非常清晰的液晶显示效果，并且可以对检测到的酒精浓度以及用户设置的报警阀值进行快速的显示内容更新速度。能够以较高精度实现对模拟电压值的采集转换，实现对MQ3酒精传感器输出电压的检测。能够通过酒精探头驱动电路的设计，实现酒精测量仪系统对周围空气中酒精气体浓度的快速检测。能够实现有源蜂鸣器驱动电路，并且通过C语言的配置，实现STM32微处理器对该电路的控制；
一丶酒精测量仪的方案设计
酒精测量仪系统的核心设计内容主要分为硬件系统和软件系统两大部分，在对这两者进行设计之前，本部分首先需要对实现的方案进行详细的设计，从而在下文中能够实现对软硬件系统高效的设计，为此本文通过电脑软件绘制了图1中的酒精测量仪系统结构框架，可以看出整个系统以STM32微处理器作为核心部分，在其片外配置了参数显示电路、ADC0832模数转换电路、MQ3酒精浓度检测电路和报警信号生成电路等部分。按键电路主要由机械按键组成，用于实现甲烷泄漏浓度报警阀值的设置；存储芯片为AT24C02型EEPROM芯片，用于实现对报警阀值的掉电保存；MQ4传感器用于实现对甲烷泄漏量的检测并将检测结果传送给ADC0832模数转换器进行采样，采样结果传送给STC89CSTM32微处理器进行处理；显示模块由LCD1602液晶屏组成，用于实现甲烷泄漏量以及报警阀值等参数的显示；报警模块由蜂鸣器组成，用于实现报警信号的产生。，这就是各模块的主要功能介绍。


图1 酒精测量仪系统框图设计
图2 STM32微处理器
系统硬件设计
（一）酒精测量仪主控电路设计

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