汪子俊-基于单片机的酒精浓度测试仪-开题报告

毕业设计(论文)开 题 报 告 题 目 基于单片机的酒精浓度测试仪的设计 学 院 通信与信息工程学院 专业及班级 电子信息工程1102班 姓 名 汪子俊 学 号 1107050215 指 导 教 师 朱周华 日 期 2015年4月1日 西安科技大学毕业设计(论文)开题报告题 目基于单片机的酒精浓度测试仪的设计选题类型设计一、选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况, 说明选题目的、意义，列出主要参考文献)：如今，不管国内还是国外，越来越多的人都有了自己的私家车，而酒后驾车造成的交通事故也频繁发生。为此，许多国家将酒后驾车列入了刑法范围，而我国质量监督检验检疫局发布的车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验（GB19522-2004）中就规定：饮酒驾车是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于20mg/100ml，小于80mg/100ml的驾驶行为；而醉酒驾驶是指车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于80mg/100ml的驾驶行为。所以设计一种能够检测驾驶员体内酒精浓度的仪器显得尤为重要。对气体中酒精含量进行检测的设备有五种基本类型，即：燃料电池型(电化学)、半导体型、气体色谱分析型、红外线型、比色型。但由于价格和使用方便的原因，常用的只有燃料电池型和半导体型两种。燃料电池作为一种发电装置，它的原理是将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能。当前各国家都在广泛研究环保型能源，因为它直接可以把可燃气体转变成电能，并且不产生污染，酒精传感器只是燃料电池的一方面应用。与半导体型的相比，燃料电池型呼气酒精检测仪有很多优势，即稳定性好，精度高，抗干扰性好。但是燃料电池酒精传感器的结构要求非常精密，制造难度相当大，并且材料成本高，价格昂贵。如今的酒精浓度检测仪都是采用可替代吹管，酒精仪从传统的机械检测或酒精计到现在的利用传感器和单片机核心技术的酒精浓度检测仪是在技术上是一大突破，提高了检测酒精的精确度，社会公共安全系数也大大的提高。但是现在大部分一般的酒精浓度检测仪价格低的灵敏度低，准确度高的售价也比较昂贵，并且大多只是对结果进行预警、低报、高报三限报警点设置。为了得到准确的浓度数值，在LED显示酒精浓度数值上应实现普及。同时很多其他气体会可能会对检测的结果产生影响，从而影响准确度，所以在传感器的腐蚀性以及排除其他干扰的能力上也待提升。对酒精浓度的测试并显示所得的测试数据要求我们必须掌握数据采集原理、各种传感器的工作原理以及单片机工作原理和c语言的单片机编程，这对个人能力的要求很高。由于自己在单片机和电路方面的知识相对比较薄弱，希望能够在这次的毕业设计中好好复习巩固一下自己这方面的知识，也是对自己这几年学习成果的一次总结，同时能好好锻炼一下自己的动手实践能力，为将来走向工作岗位打下良好的基础。参考文献：1 倪云峰. 单片机原理与应用M. 西安电子科技大学出社.2009.6(2011.8重印).2 魏立峰. 王宝兴. 单片机原理与技术应用M. 北京: 北京大学出版社. 2006.3 戴佳. 戴卫恒. 51单片机C语言应用程序设计实例精讲M. 北京: 电子工业出版社. 2006.4 马忠梅. 籍顺心. 单片机C语言程序设计M. 北京: 北京航空航天大学出版社.2007.5 郝芸. 梅晓莉. 传感器原理与应用M. 电子工业出版社. 2013.6 V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov, Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier Effect , 2002.7 Meehan Joanne, Muir Lindsey, SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriers, TQM Journal, 2008.二、主要研究(设计)内容、研究（设计）思路及工作方法或工作流程1、设计内容。本课题分为两部分：硬件设计部分和软件设计部分。硬件部分为利用MQ3气敏传感器测量空气中酒精浓度，并转换为电压信号，经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统，由单片机及其相应外围电路进行信号的处理，显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。程序采用模块化设计思想，各个子程序的功能相对独立，便于调试和修改。而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路，按键电路。2、研究思路。（1）数据采集系统以单片机为控制核心，外围电路带有LED显示以及键盘响应电路，无需要其他计算机，用户就可以与之进行交互工作，完成数据的采集、存储、计算、分析等过程。 （2）系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。 （3）从便携式的角度出发，系统成功使用了数码管显示器以及小键盘。由单片机系统控制键盘和LED显示来实现人机交互操作，界面友好。 （4）软件设计简单易懂。3、工作流程。设计时，考虑酒精浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定，外部干扰小等。因此，可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。此外，还需接入LED显示、4*4键盘、报警电路等。其总体框图如下所示：空气流量传感器LED显示器单片机气敏传感 器A/D传感器被测环境键盘 三、毕业设计(论文)工作进度安排1、查阅资料、熟悉设计内容（2周）2、完成开题报告（2周）3、器件选型及方案设计和论证（2周）4、开始硬件电路设计（2周）5、继续完成硬件设计，开始软件设计（2周）6、完成软件设计部分，开始进行系统调试（2周）7、完成系统调试（2周）8、撰写毕业设计报告（2周）指导教师评审意见难度A份量A综合训练程度A是否隶属科研项目否是否具有创新性否指导教师签字:_ 年 月 日学院毕业设计(论文)指导委员会审核意见意教学院长：_ （公 章）年 月 日西安科技大学毕业设计(论文)选题变更审批表申请人汪子俊学号1107050215 专业及班级电信1102班 原选题目 语音信号的同态处理现选题目 基于单片机的酒精浓度测试仪设计变更理由 考虑到是否结合实际以及个人能力的考量，语音信号的处理不如单片机的酒精浓度测试仪。其次就是自己本身对单片机比较感兴趣