STM320f单片机的酒精浓度探测仪设计.doc

STM320f单片机的酒精浓度探测仪设计采用具有ARMCortexM3内核的STM32F103VET6单片机与ME3-C2H5OH电化学式气敏元件实现了对酒精浓度的测量，通过TFTLCD对测量数据进行显示，并采用语音模块进行语音报警提示，从而实现了对不同浓度酒精的检测和显示。设计的特点在于采用斜率和电压范围双重保险来判断酒精浓度，提高了检测的精度，解决了现有酒精传感器恢复时间较长的问题，可应用于酒后驾车和其他特殊场合的酒精检测。 致芯科技有限公司提供优质可靠的解密服务，STM320f解密成功率100%，解密时间快，质量高，并且价格优惠。电源电路采用LM2596作为初级电压转换芯片，用来提供5V电压给外围模块供电，采用AMS-33作为末级电压转换芯片，用来提供33V电压给STM32供电。此芯片的输出电流可以达到1A，输入电压调节率小于02，负载调节率小于04，输出电压稳定。ME3-C2H5OH型酒精传感器根据电化学原理工作，利用待测气体在电解池中工作电极电位上的电化学氧化过程，待测气体电化学反应所产生的电流与其浓度成正比并遵循法拉第定律，通过检测电流的大小就可以确定待测气体的浓度。ME3-C2H5OH传感器检测处理电路如图2所示。对被测者呼出气体中酒精浓度的反应以采样电阻R1来获取采样电压，通过运放负反馈放大电路，对采样电压进行放大。电路中的RT是热电阻，用来抵消温度漂移，保证恒定的放大系数。放大后的电压信号送入STM32的ADC中，对经过AD转化后的数据进行分析处理，最后计算出酒精浓度的大小，从而判断被测者是否饮酒。判断结果通过语音芯片进行语音提示，再通过LCD显示浓度值。XF-S4040-CN中文语音合成芯片针对嵌入式应用领域设计，具有合成任意中文文本及英文字母的能力。该芯片的主要特点是合成语音自然度高，控制接口简单方便，可调节功能强大。其操作命令格式如下所示。TDA7266是双路音频立体声放大器，以MULTIWATT形式封装，专门为音乐设备和彩色电视机的高质量音频放大电路而设计。语音报警模块输出的左声道和右声道的语音信号通过电位器进入TDA7266放大器中，进行语音信号的放大，电位器用来调节音量大小，放大后输出两路音频信号，将这两路分别接到两个扬声器上。要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485串行总线，RS-485采用平衡发送和差分接收的组合，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。RS-485接口总线上允许连接多达128个收发器，即具有多站能力，这样用户可以利用简单的RS-485接口方便地建立起设备网络。本设计中，正是考虑到酒精浓度探测仪的数据有可能要传回电脑上位机终端，要求传输距离比较远而且信号失真小，因此选择RS-485通信。系统初始化完毕后，首先采集酒精浓度传感器的值，采用dowhile()等待传感器初始化，直到最佳状态，否则就一直等待。传感器初始化完成之后，就开始进入循环检测模式，当有人吹气时，可根据斜率的变化范围检测到，然后判断其是否喝酒。当检测到酒精气体时，传感器的电导率将会随着气体浓度的增大而增大，导致与传感器连接的分压电阻的电压增大，单片机AD接口的第7个通道将会采集此电压。当电压值增大到一定程度，即酒精浓度达到设定的值时，就会将标志位置为喝酒状态；如果电压降低，即酒精浓度为零，此时标志位置为正常状态。根据以上两种不同状态，蜂鸣器、语音模块以及LED指示灯进行不同的报警。单片机不停地进行定时的AD转换，在转换结束中断中进行滤波、比较，两次AD测量值的差值既是电压的变