大学毕业设计（论文）开题报告

题目： 基于单片机的酒精检测系统设计 专业： 电子信息工程 指导教师： 学院： 信息学院 学号： 2009080303224 班级： 200908030302 姓名：

一、 课题任务与目的

随着生活节奏的加快，城市机动车保有量越来越大，越来越多的人们选择开成出行，在此过程中，会有一些人出现酒后驾车的行为。酒后驾车十分危险，不仅对司机本人的生命安全造成极大威胁，一旦发生事故，对他人生命安全也是极大威胁。从理论上说，要判断是否是酒后驾驶，最准确的方法应该是检查驾驶人员血液中的酒精含量。血液中的酒精含量可以通过检查血液、呼气、唾液和小便得到。在违章处理或者公路交通例行检查中，最简单可行的方法是利用酒精测试系统检测驾驶人员呼气中的酒精浓度。本课题要求设计酒精检测系统，通过该系统检测司机口腔内酒精浓度，提示司机不要酒后驾车。

本次毕业设计的任务是完成单片机的酒精检测系统设计，通过查阅酒精浓度检测的相关资料，根据所需模块进行进一步分析确定所需模块的芯片。以测量浓度为目的做出完整合理的设计。利用酒精检测传感器检测司机口腔内的酒精浓度，并通过显示器显示检测数值与当前时间。通过键盘设定酒精浓度报警数值，当检测的酒精浓度数值超过正常范围时发出报警信号，并且能够语音报出检测数值。

二、调研资料情况

通过调研单片机方面的资料，认识到使用单片机来检测酒精气体有以下优点：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，完成数据采集、存储、计算、分析等。)系统具有 低功耗、小型化、高性价比等特点。软件系统采用汇编语言，在兼顾实时性处理的同时也很方便地进行数据处理。测量精度高、响应时间快，能检测到ppm级的酒精气体浓度。

单片机还在工商、金融、科研、教育、国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。在我国推广使用单片机，具有特别重要的意义。它将有助于我国各行各业的技术改造和产品的更新换代。随着具有高速运算与数据处理能力的16位单片机的出现，单片机也开始渗透到数据处理的领域。

在国外单片机发展比较早，所以应用也比较广泛，主要在家庭装较贵重地方，银行，保险柜等应用比较多 ，在国内这方面发展也比较快，不管自己开发或是引进都有，在重要地方应用也比较多，现在越来越普及到平常化，未来的发展也会越来越被大众采用，单片机是工业控制领域内最理想的机种，在国外已经得到了广泛应用。

近年来，由于在工业生产、家庭安全、环境监测和医疗等领域对气体传感器的精度、性能、稳定性方面的要求越来越高，因此对气体传感器的研究和开发也越来越重要。随着先进科学技术的应用，气体传感器发展的趋势是微型化、智能化和多功能化。深入研究和掌握有机、无机、生物和各种材料的特性及相互作用，理解各类气体传感器的工作原理和作用机理，正确选择各类传感器的敏感材料，灵活运用微机械加工技术、敏感薄膜形成技术、微电子技术、光纤技术等，使传感器性能最优化是气体传感器的发展方向。

由于气体与人类的日常生活密切相关，对气体的检测已经是保护和改善生态居住环境不可缺少的手段，气体传感器发挥着极其重要的作用。气体传感器是把气体中特定成分检测出来，并转化为电信号的一类器件，用来对有害气体，易燃易爆气体等进行安全检测和报警，对生产生活中需要了解的气体进行检测，分析，研究等。近年来，我国气敏传感器产业有了较快的发展，但与国外相比，从技术水平，产业化及应用等领域均存在着不小的差距。

随着纳米技术的发展，不仅为传感器提供了优良的敏感材料，而且为传感器制作提供了许多新型方法。也为基于单片机的酒精检测系统设计提供了更多可选择性的操作方案，因此基于单片机的酒精检测系统设计有着无可比拟的优势。 参考文献：

[1]汪贵平.新编单片机原理及应用[M].机械工业出版社，2010,6(1)

[2]万隆.单片机原理及应用技术[M].清华大学出版社，2010,3(8)

[3]全面解析气体传感器的应用及发展方向[Z].AET电子技术应用，2011,12(12)

[4]刘崇进.气体传感器的发展概况和发展[J].计算机测量与控制，1999,7(2)

[5]D H Yoon.J H YU.G M Choi CO gas sensing properties of ZnO-CuO composite

[J].1998(1)

三、初步设计方法与实施方案

图1-1 系统总体设计图

本课题所设计的“酒精检测系统”分为六个模块，分别是酒精浓度检测模块、键盘输入模块、实时时钟模块、语音模块、灯光报警模块和显示模块。酒精浓度检测模块选择MQ303A酒精传感器，它将气体中含有的乙醇气体转换为电信号，经A/D转换器电路送到单片机处理。键盘模块选择4*4矩阵键盘，每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。键盘的一端(列线)通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下。通过键盘输入一个固定的阀值，且可以根据环境不同设定不同的阀值。超过阀值即进行灯光报警。实时时钟模块选择DS1302芯片，其性能高，功耗低，可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计算。以保证检测酒精浓度时，显示器可以显示当前时间。语言模块采用ISD2560，它具有抗断电，音质好，功耗低、使用方便等优点。片内容量为480K，所以录放时间长。通过语音模块将声音录入，若酒精浓度超过预设阀值时，则将声音通过语言模块输出。灯光报警模块采用发光二极管，当酒精浓度含量超过所设定的阀值时，发光二极管发出报警信号。显示模块采用LCD1602，它能够同时显示16*2即32个字符。用来显示被测气体中的乙醇浓度和当前的时间。

四、预期结果

本次毕业设计预期实现以下功能：能够检测司机口腔内酒精浓度，并通过显

示器显示检测数值。能够通过键盘输入设定酒精浓度报警数值，当检测的酒精浓度数据超过正常范围时发出报警信号。显示器能够同时显示当前时间。能够语音输出酒精检测数值。

五、进度计划

第1～2周 收集资料、撰写开题报告、完成毕业设计开题答辩

第4～7周 硬件设计和软件设计

第8～9周 期中总结，英文资料的翻译，校对

第10～14周 硬件设计和软件设计，系统联调

第15～16周 论文撰写，提交论文，准备答辩

第二篇：酒精浓度检测仪的设计开题报告[1]