酗酒报警器的系统设计

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毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述

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文 献 综 述 [资料来源：www.THINK58.com]

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一、选题背景及研究目的 [资料来源：THINK58.com]

    随着我国经济的降落和社会的转变，汽车成为现代社会主要的交通工具，随之带来的酒后驾驶成绩已成为形成交通事情最主要的启事。为了避免交通悲剧的发生， 警察常常使用一种便携式的酒精呼吸检测仪检查醉驾, 通过检测驾驶者呼出的气体判断驾驶者是否饮酒。

    酒后驾驶成绩日益成为当今社会的庞大成绩，其所惹起的交通事情比比皆是，恰是基于对这种社会情况的担忧，我们挑选了“酗酒报警器”这一课题。该装置在使用时，对被测试者呼出气体进行检测，一旦检测到测试酒有饮酒嫌疑，就会发出相应提示，以避免酒后驾驶对社会和醉驾者形成的庞大损失。该系统的开辟与利用不只要利于培育我们主动思虑、勤于脱手的才干，培育我们善于与他人协作的精神，并且造福于我们泛博群体大众，对我国经济与社会的不变起着不成疏忽的感化。

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二、研究概况与前景

    气敏元件和传感器手艺是国际70年代生长起来的新兴手艺财富，酒精浓度检测报警器就是以气敏元件和传感器手艺为依托，研发出来的一种民用高科技产物。在欧洲，北美，日本等发家国家和地域，酒精报警器产物的消耗和利用曾经很是提高。在日本，1980年就拟定了装置家用酒精检测报警器的律例，昔时乡村酒精检测报警器的装置提高率就到达了40％。美国也已有6个州拟定了相关的法则。燃气气体浓度报警器在日本的生长已途30年,30年来,日本政府和出产企业大力推行报警器的利用、使燃气气体浓度和爆炸等事情的事情率远远低于欧美等发家国家。燃气报警器已成为了家庭的必需品。

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    传感头是酒精浓度探测仪中感受酒精的重要部分。目前，所设计的该类传感器多选用以二氧化锡为基本材料，添加不同物质制成的气敏传感器。现在应用较多的是MQ-3气敏传感器,它的灵敏度高，响应速度快，可靠性好。也有选择以其他氧化物为基本材料制成的传感器，如选二氧化钛作为气体传感材料。工作温度高，敏感性差的缺点，但是二氧化钛薄膜具有良好的电学性能，优异的光学性能，化学稳定性高，机械强度高且 [资料来源：www.THINK58.com]

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可用于多种气体的检测。 [资料来源：http://www.THINK58.com]

目前，气敏传感器已有较高的精度，可达万分之一以上。随着新材料发展和新加工技术的提高，有了高可靠性和低功耗的气体传感器。智能化数字化的气体传感器克服了目前气敏传感器人工测试带来的效率低，误差大和操作人员长时间工作等问题。如今，传感器技术在生活生产中的得到了广泛的应用。 [资料来源：THINK58.com]

    我国电子动态业在上世纪八十年代第一次降落后，跟着国民经济动态化历程的加速，之后又进入继续快速生长的新时期。这个时期电子动态财富的主要特征表示为：一是正在从繁多的制造业改动为精神出产与学问出产，装备制造与零碎集成，硬件制造与软件制造，工业出产与动态办事相连系的现代动态财富；二是财富结构，产物结构，企业结构，运起色制，办理方式等方面发作了深入转变；三是我国动态财富成为国电气自动化结业论文民经济的支柱财富和先导财富，是新世纪的计谋财富，为国民经济和社会动态化扶植供给主要手艺和精神支持。

三、相关器件简介 [资料来源：http://www.THINK58.com]

MQ-3型传感器它的敏感部分是由二氧化锡的N型半导体微晶烧结层构成，当其表面吸附有被测气体酒精分子时，表面导电电子比例就会发生变化，从而其表面电阻会随着被测气体的浓度的变化而变化。由于这种变化是可逆的，所以能重复使用。MQ-3型气敏传感器灵敏度高，响应速度快，可靠性好。 [资料来源：THINK58.com]

单片机再整个系统中起操作和相应数据处理并送显示的作用，是整个系统的核心部分。目前市场上应用较广泛的为51系列单片机。AT89S52单片机是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52单片机为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、 
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中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停 
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止，直到下一个中断或硬件复位为止。   

1602液晶屏是工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。（16列2行）1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文 [资料来源：http://think58.com]

假名等，每一个字符都有一个固定的代码，因为1602识别的是ASCII码，试验可以用ASCII码直接赋值，在单片机编程中还可以用字符型常量或变量赋值。

    ADC0809为8路8位的A/D转换器，具有转换起停控制端，转换时间为100μs，模拟输入电压值范围是0～+5V，+5V电压供电。三位数码管显示具体数值。其功能是将输入模拟量转换为与其成正比例的数字量 ,它具有 8路模拟输入端口 ,地址线可 决定对哪一路模拟输入做 AD 转换 ,如选取IN0作为模拟信号输入通道,则将 A,B,C接地。由于ADC0809 的时钟输入信号 ,最高允许值为 640kHz,而单片机的时钟频率为 12MHz,单片机的 ALE端口输出的时钟频率为 2MHz,所以必须对 2MHz进行四分频。

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    ISD1420是由ISD公司生产的语音芯片,该芯片具有以下特点:使用简单的单片录放音电 路;高保真语音/音频处理;开关接口放音可以是脉冲触发或电平触发;录放周期为20s; 自动功率节约模式,当一个录音或放音周期结束后自动进入掉电状态,掉电状态的典型电流为0.5μA;零功率存储,不需要电池备份电路;处理复杂信息可使用地址操作;不需要编程器和开发系统 。

目前，随着人们的生活水平的提高，私家车的数量也越来越多，从而引发的交通是事故也急剧增加，其中大部分是由于酒后驾车。所以设计具有民用价值的便携式酒精浓度检测仪的研制受到了人们的高度重视。设计能够满足生活需要，携带方便的便携式酒精浓度检测仪迫在眉睫。 [来源：http://think58.com]

 

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三、主要参考文献 [资料来源：http://think58.com]

  1  施文康.检测技术.北京:机机械工业出版社,2002,1 [资料来源：http://THINK58.com]

2  李光飞.单片机课程设计实例指导.北京:北京航空航天大学出版社，2004

3  张伟.单片机原理及应用.北京:机械工业出版社,2002 [资料来源：http://www.THINK58.com]

4  沈红卫.基于单片机的智能系统设计.北京:电子工业出版社,2005,1 [资料来源：THINK58.com]

5  何立明.单片机原理及应用.重庆:重庆大学出版社,2002 [来源：http://www.think58.com]

6  房小翠.单片微型计算机与接口技术.北京:国防工业出版社,2003,3

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  7  张国雄.测控电路.北京:机机械工业出版社,2003,8 [来源：http://www.think58.com]

8  方大千.实用电子控制电路. 北京：国防工业出版社,2003,49. 王晓明.单片机教程.沈阳:东北大学出版社,2001 [资料来源：http://think58.com]

9  常健生.检测与转换技术.第3版.北京:机机械工业出版社,200,2

10  程德福,林君.智能仪器. 北京:机机械工业出版社,2005,2

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2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）

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一、本课题研究的问题

本课题主要基于单片机原理，采用自动检测技术和单片机机技术，对人呼出的酒精气体的质量浓度进行自动检测、自动显示结果。本课题主要进行软件系统的设计，并对系统进行软件调试与仿真。设计中需要解决的问题有：

⑴浓度信号与电信号之间的转换问题

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⑵模拟信号与数字信号转换时的精度问题 [资料来源：http://www.THINK58.com]

⑶中文点阵字符的现实问题

⑷软件仿真时不可仿真器件的替代问题 [资料来源：www.THINK58.com]

二、工作原理简述 [资料来源：http://THINK58.com]

    气敏传感器阻值变化率与酒精 浓度、外界温度的有一定关系，通过换算，就可以将酒精浓度值换算成电气量以便计算。气敏传感器与一可变电阻RL构成电位器，对RL上的电压进行检测。当气敏传感器遇到酒精气体后，阻值将发生变化，RL上的电压也会随之发生变化。将电压的模拟信号送入A/D转换器，A/D转换器将传感器采集的信号转换成数字信号。 [资料来源：http://think58.com]

将数字信号送入单片机，通过与基准值的比较。从而将所测信号分为三个等级，第一级为“未饮酒”，第二级为“已饮酒，未超标”，第三级为“已饮酒，已超标”。将其结果在液晶屏上分别显示为“您未饮酒”，“您饮酒了”，“您喝醉了”。同时，语音模块发出对应的语音提示。 [版权所有：http://think58.com]

三、本课题的研究手段

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     基于AT89S52单片机用MQ-3型气体传感器实现酒精气体浓度的检测，需要信号采集模块用于对酒精浓度信号的采集，该信号是通过MQ-3气体传感器和负载电压得到分压电信号。信号转换模块用来把采集到的模拟电压信号转换位可以用单片机处理的数字信号。液晶显示模块是对单片机处理后的数字信号的显示，用来显示酗酒情况。语音报警模块是对设定值提供报警功能。根据各功能模块的设计思想，可得到它的系统总框图，如图1所示。 [来源：http://www.think58.com]

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图1   系统总框图 [来源：http://www.think58.com]

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传感器 [来源：http://www.think58.com]

 

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MCU

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语音报警 [来源：http://think58.com]

信号调制

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液晶显示

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按键 [资料来源：http://www.THINK58.com]

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指导教师意见： [版权所有：http://think58.com]

1．对“文献综述”的评语：

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2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

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