酒精濃度檢測儀開題報告

1、陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱酒 精 濃 度 檢 測 儀系/專業(yè)電子工程系/應(yīng)用電子班 級電子07501學(xué) 號090415113學(xué)生姓名劉柏志指導(dǎo)教師楊瑩起迄日期2012年 4月 13 日 2012年 4 月 27日發(fā)開題報告書日期： 2012 年 4 月 17 日開題報告填寫要求1、開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下用中文撰寫1200字，英語專業(yè)要求在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下用英文撰寫，不少于1000單詞，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；2、開題報告內(nèi)容必須用黑

2、墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；3、學(xué)生查閱資料的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于3篇（不包括辭典、手冊）；4、有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)gb/t 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2006年3月15日”或“2006-03-15”。5、文科類及英語專業(yè)請指導(dǎo)“設(shè)計”兩字去掉，工科類請指導(dǎo)“（論文）”兩字去掉。畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）開 題 報 告一、本課題的背景及意義：根據(jù)who數(shù)據(jù)，全球2003年的人均純酒精消費(fèi)量為6.2l，其中歐洲

3、地區(qū)人均達(dá)11.9l，美洲地區(qū)人均為8.7l。俄羅斯及其周邊的東歐國家酒精消費(fèi)量最高，其次為歐洲其他國家。在人均國民生產(chǎn)總值（gdp）低于7000美元的低收入國家，酒精消費(fèi)量與人均gdp相關(guān)，gdp越高酒精消費(fèi)量越高。而隨著我國近年來高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)水平和居民生活水平，酒精消費(fèi)量亦呈直線上升趨勢，隨之而來的是因為飲酒而造成的一系列社會問題。例如酒后駕駛造成的交通意外。 當(dāng)酒精在人體血液內(nèi)達(dá)到一定濃度時，麻痹神經(jīng)，造成大腦反應(yīng)遲緩，肢體不受控制等癥狀。人對外界的反應(yīng)能力及控制能力就會下降，處理緊急情況的能力也隨之下降。對于酒后駕車者而言，其血液中酒精含量越高，發(fā)生撞車的幾率越大。而根據(jù)世界衛(wèi)組織的

4、事故調(diào)查，大約50%69%的交通事故與酒后駕駛有關(guān)，酒后駕駛已經(jīng)被列為車禍致死的主要原因。在中國，每年由于酒后駕車引發(fā)的交通事故達(dá)數(shù)萬起，其危害觸目驚心，已成為交通事故的第一大“殺手”。 為了實現(xiàn)對人權(quán)的尊重，對生命的關(guān)愛，使更多人的生命權(quán)、健康權(quán)及幸福美滿的家庭能得到更好的保護(hù)，需要設(shè)計一智能儀器能夠檢測駕駛員體內(nèi)酒精含量。目前全世界絕大多數(shù)國家都采用呼氣酒精測試儀對駕駛?cè)藛T進(jìn)行現(xiàn)場檢測，以確定被測量者體內(nèi)酒精含量的多少，以確保駕駛員的生命財產(chǎn)安全。酒精檢測儀的設(shè)計與使用有著不可替代的作用，也有著相當(dāng)?shù)那熬昂鸵饬x。二、本課題的基本內(nèi)容及關(guān)鍵問題：受20世紀(jì)信息技術(shù)的快速發(fā)展的影響，傳感技術(shù)逐

5、漸走向成熟，在生活生產(chǎn)中的得到了廣泛的應(yīng)用。由于傳感器在各個領(lǐng)域都有著舉足輕重的作用，因此，高精度，高可靠性，微型化，微功耗無源化和智能數(shù)字化成為其發(fā)展方向。 為檢查醉駕, 警察常常使用一種便攜式的酒精呼吸檢測儀, 通過檢測駕駛者呼出的氣體判斷駕駛者是否飲酒。而目前使用的酒精呼吸檢測儀只能初步顯示駕駛員是否飲酒, 有醉駕嫌疑的駕駛員還需要接受血檢, 以確定其體內(nèi)酒精含量是否超標(biāo)。為簡化其流程，英國內(nèi)政部已推出一種超級酒精呼吸檢測儀, 能根據(jù)體溫、呼吸頻率等情況, 當(dāng)場判斷出駕駛者體內(nèi)的酒精含量。由此可見，高精度，高可靠性與微型化是酒精濃度檢測儀的主要發(fā)展方向。 至今為止，對氣體中酒精含量進(jìn)行檢

6、測的設(shè)備有燃料電池型（電化學(xué)）、半導(dǎo)體型、紅外線型、氣體色譜分析型和比色型五種類型。但由于價格和使用方便的原因，目前（截止2009年8月）常用的只有燃料電池型（電化學(xué)型）和半導(dǎo)體型兩種。燃料電池是當(dāng)前全世界都在廣泛研究的環(huán)保型能源，它可以直接把可燃?xì)怏w轉(zhuǎn)變成電能，而不產(chǎn)生污染，酒精傳感器只是燃料電池的一個分支。燃料電池酒精傳感器采用貴金屬白金作為電極，在燃燒室內(nèi)充滿特種催化劑，使進(jìn)入燃燒室內(nèi)的酒精充分燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽簿褪窃趦蓚€電極上產(chǎn)生電壓，電能消耗在外接負(fù)載上，此電壓與進(jìn)入燃燒室內(nèi)氣體的酒精濃度成正比。與半導(dǎo)體型相比，燃料電池型呼氣酒精測試儀具有穩(wěn)定性好，精度高，抗干擾性好的優(yōu)點。但是由于

7、燃料電池酒精傳感器的結(jié)構(gòu)要求非常精密，制造難度相當(dāng)大，目前（2009年）只有美國、英國、德國等少數(shù)幾個國家能夠生產(chǎn)，加上材料成本高，因此價格相當(dāng)昂貴，是半導(dǎo)體酒精傳感器的幾十倍。三、本課題調(diào)研情況綜述：敏感部分由二氧化錫的n型半導(dǎo)體微晶燒結(jié)層構(gòu)成的mq-3型氣敏傳感器，當(dāng)其表面吸附有被測氣體酒精分子時，表面導(dǎo)電電子比例就會發(fā)生變化，從而其表面電阻會隨著被測氣體的濃度的變化而變化。由于這種變化是可逆的，所以能重復(fù)使用。mq-3型氣敏傳感器靈敏度高，響應(yīng)速度快。at89s51單片機(jī)是一般控制應(yīng)用的8位單片機(jī)。芯片內(nèi)部有時鐘振蕩器，只讀存儲器為4k字節(jié)，外部可擴(kuò)充至64k字節(jié)，128字節(jié)的隨機(jī)存儲器

8、，外部可擴(kuò)充至64k字節(jié)。32條雙向輸入輸出線，每條均可以單獨(dú)做i/o的控制。5個中斷向量源。2個獨(dú)立的16位定時器。1個全雙工串行通信端口。選用的開發(fā)平臺為medwin單片機(jī)集成開發(fā)環(huán)境。發(fā)光二極管顯示選用集成驅(qū)動器lm3914。內(nèi)部有10個電壓比較器，可驅(qū)動10個發(fā)光二極管。相鄰分壓端之間的電壓差是0.12v。可選擇點狀顯示也可選擇條狀顯示。adc0809為8路8位的a/d轉(zhuǎn)換器，具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?，轉(zhuǎn)換時間為100s，模擬輸入電壓值范圍是0+5v，+5v電壓供電。三位數(shù)碼管顯示具體數(shù)值。根據(jù)以上內(nèi)容選定技術(shù)方案。氣體傳感器遇到酒精氣體后，阻值發(fā)生變化，所要測的電壓發(fā)生相應(yīng)的變化。變化的電

9、壓值送lm3914放大比較，驅(qū)動相應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光，顯示酒精濃度的高低。單片機(jī)不斷采集經(jīng)adc0809模數(shù)轉(zhuǎn)換后的變化的電壓值，經(jīng)數(shù)據(jù)處理交數(shù)碼管顯示。系統(tǒng)流程在這次的整體設(shè)計中主要涉及下面幾個方面：（如圖）整體結(jié)構(gòu)方案圖四、本課題的方案論證：目標(biāo)：1：掌握步進(jìn)電機(jī)的工作原理、控制方式 2：掌握51單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)特點 3：設(shè)計控制硬件電路和控制軟件、速度顯示電路五、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)度計劃：序號設(shè)計（論文）各階段的名稱日期（教學(xué)周）1查找資料，方案論證，英文資料翻譯12硬件電路的設(shè)計、制作與調(diào)試；23軟、硬件聯(lián)合調(diào)試與實驗34撰寫論文，答辯45678910111213六、應(yīng)收集的資料及主要

10、參考文獻(xiàn)：要求按國標(biāo)gb 771487文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則書寫，例如：1、data sheet，sht1x/shtx humidity &temperature sensor 2、data sheet，8-bit microcontroller with 4k bytes flash at89c51 3、1、data sheet，max7219 serially interfaced, 8-digit, led display drivers www.maxim- . 4、李建忠，單片機(jī)原理及應(yīng)用，西安電子科技大學(xué)出版社，2002 5、何立民，mcs-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)配置與接口技術(shù)， 北京航空航天大學(xué)出版社，2001 6、基于多傳感器融合的車載酒精檢測系統(tǒng)設(shè)計，徐京蓮等，儀表技術(shù)與傳感器，2010/07 7、酒精檢測儀的研制，王彩紅、 王學(xué)梅，科技信息(學(xué)術(shù)研究)，2008/298、基于c8051f005的酒精檢測儀設(shè)