**单片机设计介绍，基于51单片机多功能酒精浓度检测仪系统设计

  基于51单片机多功能酒精浓度检测仪系统设计概要如下：

一、系统概述

本系统是一款基于51单片机的多功能酒精浓度检测仪，主要用于实时监测和显示环境中的酒精浓度，并在酒精浓度超过预设阈值时触发报警。该系统结合了传感器技术、模数转换技术和单片机控制技术，具有结构简单、成本低廉、可靠性高等特点。

二、系统组成

核心控制器：采用51单片机作为核心控制器，负责数据的采集、处理和控制指令的发送。51单片机具有体积小、功耗低、易于编程和成本低廉等优点，适合用于本系统的开发。 酒精传感器：选用MQ-3酒精传感器作为检测元件，用于实时采集环境中的酒精浓度。MQ-3酒精传感器具有灵敏度高、响应速度快、稳定性好等特点，能够满足本系统的检测需求。 模数转换模块：由于MQ-3酒精传感器输出的是模拟信号，需要通过ADC0832模数转换芯片将模拟信号转换为数字信号，以便单片机进行读取和处理。ADC0832模数转换芯片具有精度高、转换速度快等优点。 显示模块：采用LCD1602液晶显示模块实时显示当前酒精浓度值和预设的报警阈值。LCD1602液晶显示模块具有功耗低、显示清晰等特点。 报警模块：当酒精浓度超过预设阈值时，单片机控制蜂鸣器发出报警声，并通过LED指示灯闪烁以提醒用户。此外，系统还可以根据具体需求扩展其他报警方式，如继电器控制等。 按键模块：通过按键模块设置报警阈值以及进行其他操作。按键模块包括“设置”、“加”、“减”和“复位”等按键，方便用户进行参数设置和操作。 三、工作原理

系统启动后，51单片机通过ADC0832模数转换芯片读取MQ-3酒精传感器输出的模拟信号，并将其转换为数字信号进行处理。然后，单片机将处理后的酒精浓度值与预设的报警阈值进行比较。如果酒精浓度超过阈值，单片机将控制蜂鸣器发出报警声，并通过LED指示灯闪烁以提醒用户。同时，LCD1602液晶显示模块将实时显示当前酒精浓度值和预设的报警阈值。用户可以通过按键模块设置报警阈值以及进行其他操作。

四、系统特点

多功能性：系统不仅能够实时监测和显示酒精浓度，还能在酒精浓度超过预设阈值时触发报警，实现防酒驾检测或酒精仓库安全监测等多种功能。 高精度：采用MQ-3酒精传感器和ADC0832模数转换芯片，实现高精度的酒精浓度检测。 易于操作：通过LCD1602液晶显示模块和按键模块实现人机交互，用户可以方便地查看酒精浓度值和设置报警阈值。 成本低廉：系统采用51单片机和常用电子元器件，成本较低，适合大规模生产和推广。 五、总结

基于51单片机多功能酒精浓度检测仪系统是一款结构简单、成本低廉、可靠性高的酒精浓度检测装置。该系统结合了传感器技术、模数转换技术和单片机控制技术，实现了对环境中酒精浓度的实时监测和报警功能。该系统具有广泛的应用前景，可用于防酒驾检测、酒精仓库安全监测等领域。

本产品采用单片机+最小系统+LCD1602液晶显示模块+MQ-3模块+ADC0832模块+蜂鸣器模块+LED指示灯模块+按键模块设计而成。

单片机型号：STC89C52/51、AT89C52/51、AT89S52/51可任选，默认发STC系列单片机，需要其他型号拍时可留言或和客服联系。

1.采用MQ-3酒精传感器采集酒精浓度，AD0832模数转换芯片将MQ-3酒精传感器采集到的的电压信号转换成数字信号给单片机。

2.采用LCD1602液晶屏显示当前酒精浓度值和报警值。可以按键设置报警值。

3.四个按键设置、加、减，单独的是复位按键。

4.当酒精浓度没有超过设置的阀值时，绿灯闪亮，当酒精浓度超过上限值时，红灯闪烁同时蜂鸣器报警。

5.可以加继电器报警的同时继电器吸合，模拟智能汽车防酒驾检测器，切断发动机。继电器也可以加风扇模拟酒精仓库酒精泄露，浓度过高时及时启动换气，防止火灾的发生。

设计思路 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现 本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。 ————————————————

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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目 录

摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 控制系统设计 2 1.1 主控系统方案设计 2 1.2 传感器方案设计 3 1.3 系统工作原理 5 2 硬件设计 6 2.1 主电路 6 2.1.1 单片机的选择 6 2.2 驱动电路 8 2.2.1 比较器的介绍 8 2.3放大电路 8 2.4最小系统 11 3 软件设计 13 3.1编程语言的选择 13 4 系统调试 16 4.1 系统硬件调试 16 4.2 系统软件调试 16 结 论 17 参考文献 18 附录1 总体原理图设计 20 附录2 源程序清单 21 致 谢 25