基于单片机设计的酒精测试仪开题报告
2022-09-21 09:36:27
1. 研究目的与意义
随着我国经济的高速发展,人民的生活水平迅速提高,越来越多的人拥有私家车。而酒后驾车是导致交通事故的一个主要因素。资料显示,我国近几年发生的重大交通事故中,有近三分之一是酒后驾驶引起的。由于人民安全意识逐渐增强,对环境安全性和生活舒适性要求的提高,为了防止机动车辆驾驶人员酒后驾车,现场实时对人体呼气中酒精含量的检测已日益受到重视,酒精测试仪逐渐得到广泛应用。此外酒精测试仪也可应用于食品加工、酿酒等需要监控空气中酒精浓度的场合。因此,酒精浓度检测仪具有十分广阔的现实市场和潜在的市场要求。
酒精浓度测试仪是由酒精传感器将检测到的酒精浓度转化为电信号,然后将电信号传送给模数转换器,经过模数转换器转换后,把转换后得到的数字信号传给单片机,单片机对所输入的数字信号进行分析处理,最后将分析处理的结果通过显示器显示出来。如果所检测到的空气中的酒精浓度超过了所设定的阀值,那么单片机将会控制蜂鸣器发出声音报警,用来提示危害。
2. 课题关键问题和重难点
本课题的关键:
酒精测试仪的功能在于其可以即时测试出驾驶员呼出气体中的酒精含量,并以最直观的数据展示,并计算是否超过安全驾驶标准,若超过安全驾驶的标准,测试仪会发出报警。此设计中的关键点包括气敏传感器测试驾驶员呼出气体的酒精浓度,酒精浓度的数据显示,以及在非安全驾驶范围时,测试仪发出警报三点。其中酒精浓度的数据显示为软硬件共同完成,硬件部分为传感器测试出酒精浓度,软件部分判断浓度所在范围,单片机通过A/D转换,并调用相应的显示程序,将数据显示在一种显示仪器上,即另一个硬件模块,本设计采用LCD显示模块;本设计中的报警提示为当酒精浓度在非安全标准范围内,单片机对酒精传感器的测量信号进行A/D转换,将测量数值与规定标准进行比较判断饮酒程度,对不同等级的饮酒程度调用相应的显示及报警程序。
3. 国内外研究现状(文献综述)
本设计的成品酒精测试仪其功能在于其可以即时检测出驾驶员呼出气体中的酒精含量并以最直观的数据展示,并判断是否超过安全驾驶标准,若超过安全驾驶的标准,测试仪会发出警报。酒精浓度的测试由气敏传感器完成,驾驶员呼出气体实际酒精含量的数据显示由lcd模块显示,使驾驶员能够清楚地看到已经饮酒过度。为了能够警示驾驶员不要酒后驾驶,本系统需要有报警系统,通过单片机控制蜂鸣器,来告诉驾驶员酒后不要驾驶。
硬件部分:
核心部分功能:主要由电源模块,气敏传感器,单片机,lcd显示模块等组成,酒精浓度测试仪工作原理:酒精传感器将检测到的酒精浓度转化为电信号,然后将电信号传送a/d转换器adc0809,经过a/d转换器转换后,把转换后得到的数字信号传送给单片机,单片机对所输入的数字信号进行分析处理,将得到的测量数值与规定标准进行比较判断饮酒程度,对不同等级的饮酒程度调用相应的显示及报警程序。
4. 研究方案
传感器的选择:本系统直接测量的事呼气中的酒精浓度,再转换为血液中的酒精含量浓度,故采用气敏传感器。考虑到周围空气中的气体成分可能影响传感器测量的准确性,所以传感器只能对酒精气体敏感,
对其他气体不敏感,故选用mq3型气敏传感器。其有很高的灵敏度、良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。
a/d转换器的选择:a/d转换器大致分为三类:一是双积分a/d转换器,优点是精度高,抗干扰性好,价格便宜,但速度慢;二是逐次逼近型a/d转换器,精度、速度、价格适中;三是∑-△ a/d转换器。该设计中选用的是adc0809属第二类,逐次比较型a/d转换器在精度、速度和价格上都适中,是最常见的a/d转换器件。
5. 工作计划
第一周 接受任务书,领会课题含义,明确任务,制定个人毕设计划,查阅相关文献,理解有关文章完成相关英文资料翻译
第二周 在理解有关文章基础上,查找资料,熟悉基于浓度传感器的单片机原理,提出完成本课题的初步方案,写出相应的开题报告一份
第三周 对初步方案的修改及理论论证,完成本课题的方案
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