单片机课程设计-酒精自动报警系统

1、以及若干电感一个，104电容一个，蜂鸣器单片机课程设计报告酒精自动报警系统摘要：该项目以atmegal6为核心微处理器，实时监测动态扫描显示周围环境屮的 酒精浓度，一旦超过阈值即蜂鸣器报警。预计可用于车载监控及仓库等有防火要 求的地方。酒精，报警，实时显示。一、前言：随着我国经济的腾飞和社会的变革，汽车成为当代社会主要的交通工具，随z带 來的酒后驾驶问题已成为造成交通事故最主要的原因。为了避免交通悲剧的发牛，一种有效 地提醒民众防止酒后驾驶的系统的出现就成了现实中的迫切要求。而本课题正是要利用单片 机知识制作造福社会大众的“酒后驾驶自动报警系统”，这种系统可谓应运而生。二、系统设计目的、用途以

2、及功能：正如前言所述，酒后驾驶问题口益成为当今社会的巨大问题，其所引起的交通事故比比 皆是，正是基于对这种社会状况的担忧，我们选择了 “酒后驾驶白动报警系统”这一课题。 该系统安装在驾驶室内，对其周i韦i的气体进行检测，一旦发现酒精浓度超过标准，就启动报 警装置，提醒民众防止酒后驾驶，以最人限度地避免酒后驾驶可能给社会和个人造成的巨犬 损失。该系统的开发为应用不仅有利于培养我们大学生积极思考、勤于动手的能力，培养我 们善于与他人合作的精神，而h造福于我们广大人民群众，对我国经济与社会的稳定起着不 可忽略的作用。三、系统设计所需资源：mq3o3a酒精传感器1个，avr单片机芯片,atmegalg

3、单片机实验板1个,印刷电路板一块，七段数码管4个，五号干电池一节, 一个,5k欧电阻一个,360欧电阻8个。成本：计约30元。四、系统设计原理与内容：1、硬件设计思想和原理图采用mq3o3将洒精信号转换成敏感体 电肌的变化，外接电源和负载电阻，把电阻 变化转换成电压信号，利用mega 16单片机 的模数转换功能采样电压变化，转换成酒精 浓度用七段数码管显示出來，当达到预定报 警浓度吋，蜂鸣器报警。2如何使用硬件单元将mq303预留引脚接电池，预热3秒 以上。接通单片机电源，七段数码管闪烁显示 周围酒精浓度。一旦酒楷浓度超过阈值，蜂鸣器报警。lsl踏盂sk(adctdpao (adcdfal (

4、adcma2 (adoaju (adc4)pa4 (adcs pas (adcwa6盟烹sssk1sdox.xtoriccap硬件原理图2、软件设计思想、流程与功能1端口初始化部分porta用于传感器信号输入和 蜂鸣器输出；portb用于控制led显示；portc用于led位选。2传感器采集部分：采用adc差分输入，因为传感器 输出电压可以达到0-5v,单片机可以 直接处理，故使用1倍增益。3 adc转换部分：使用7.3728m晶振，32分频，to 比较匹配屮断，定时2ms,转换结果右 对齐。4七段数码管显示部分动态扫描显示，间隔2ms。酒精浓度是否、达到阈值全部程序编译环境ice avr/i

5、cc-avr application builder : 2008-5-29 21:45:59/ target: m16/ crystal: 7.3728mhz#includc <ioml6v.h>#include <macros.h>flash unsigned char led_7 10=oxco,0xf9,oxa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,oxf8,0x80,0x90;flash unsigned char position4= 0x() 1,0x02,0x04,0x08;unsigned char dis_buff4= 0,0,0,0,posit

6、;int time_2ms_ok;unsigned long int value;unsigned long int middle. 1 ,middle_2,middle_3;unsigned long density;void port_init(void)porta = 0x00;ddra = 0xf0;portb = 0x00;ddrb = oxff;portc = 0x00;ddrc = oxff;portd = 0x00;ddrd = oxff;/adc initialize/ conversion time: 112usvoid adcnit(void)adcsr = 0x00;

7、/disable adcadmux = 0x50; /select adc avcc acsr = 0x80;sfior&=0x 1f;sfiori=ox6();adcsr = oxad;void density_dis_buff()unsigned char i;for(i=0;i<=3;i+)dis_buffi=density% 10; density/=l();#pragma interrupt_handler adc_isr:iv_adcvoid adc_isr(void)/conversion complete, read value (int) using.value

8、=adcl;/read 8 low bits first (important)valuel=(int)adch«8; /read 2 high bits and shift into top byte density=(unsigned long int)value* 10000/1024)a3/13; density_dis_buff(density);#pragma interrupt_handler timeo_comp_isr:iv_timo_compvoid time0_comp_isr(void)time 2ms ok=l;void init_devices(void)

9、/stop errant interrupts until set upcli(); /disable all interruptsport_init();adcit();mcucr = 0x00;gicr = 0x00;timsk = 0x02; /timer interrupt sourcessei(); /re-enable interrupts/all peripherals are now initializedvoid sound()portd 1= oxof;portb = led_7dis_buffposit;if (posit=3)portb 1= 0x80;portd 1=

10、 positionposit;if (+posit >=4)posit = 0;if (dis_buff3>=3)portai=0x20; elseportai=oxoo;/adcsr=oxoo;void main(void)init_devices();tccr0=0x0b;tcnt()=()x()();ocro=oxe6;while(l)if(time_2ms_ok)sound();time_2ms_ok=0;4、测试过程与测试数据在距离5厘米z内对着传感器吹浓度42%的白酒，成功报警。5、指标参数的分析mq303说明巧上说在0.91.0v下预热时间大丁 48小时，在2.2&#

11、177;0.2v下预热510秒钟， 实测不霸这么长的时间，也不需2v以上的电压，5号干电池提供1.5v左右电压预热3秒以 上即可。六.参考资料、«avr单片机嵌入式系统原理与应用实践马潮附录:酒精传感器使用说明mq 3 0 3 a酒精传感器特 色高灵敏度快速的响应恢复长寿命低功耗小巧的外型应 用mq3o3a是一种二氧化锡半导体型洒梢气体传感器, 对酒精具有高的灵嫩度和快速的响应性，适于便携式酒精探测器和汽车燃火系统等等13目不锈钢网城感休金属外壳基飓铜谏电极图1a.结构网敏感体庵阴r-力瞰誥电阻 图1c等效电路i08jco09.4结 构半导体气体敏感部分是一个微型珠状小球，内嵌加热丝

12、和金属电极，这种敏感元件安装在 有防爆功能的双层100日不锈钢网的金属売内。（如图1）工作条件图2是这种元件的测试电路。通过固定或可调外接负载电阻上电压的变化获得元件电阻的变化。为了使元件发挥其好的功能和特定的性能，加热电压、冋路电压和负载电阻须限制在 下页图表所示的标准工作条件内。传感器通电后通常需要数分钟的预热方可进入稳定工作状 态，也可在正常检测前给传感器施加5t0秒钟2.2±0.2v的高电压，使传感器尽快稳定并进 入工作状态。灵敏度特性rl 可调 o10kg)rh加热电阻vrl负珑电圧0.001110 100 1000 10000体浓踐（ppm ）e3灵做度特性图2标准测试电

13、路图3是mq303a的灵敏度特性1111线图。灵敏度特性图反映了元件电阻和气体浓度z间的关系。 元件的电阻少气体的浓度呈对数关系，随气体浓度的增加而减小。标准工作条件符号参数技术条件备注vh加热电压0.9v±0.1vac or dcvc回路电压<6 vdcrl负载电阻可调ps< 10 mwrh加热电阻4.5g±0.5q室温ih加热电流120±20maph加热功率< 140 mwps元件功率<10 mwb.环境条件符号参数技术条件备注tao使用温度-20 0 c +50 0 c推荐使用范围20ppm-1000ppm乙醇tas储存温度-20 ° c +70 ° crh相对湿度w 95% rh(o2)氧气浓度21%±1%（标准条件）不得小于16%氧气浓度会影响灵敏度c.灵敏度特性型