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一、选题简介、意义 酒精的重要作用，是逐渐使得脑部及神经系统反应迟钝——这也是许多人喜欢适量饮酒的主要原因。喝一、两杯酒对人有镇定或松弛的作用。即使是少量的酒精，也没有刺激振奋的作用，这跟许多人的想法正好相反。然而，酒精有时会造成抑制力明显减弱，这会导致创造力的出现，或者是有时候会导致实际的侵略攻击性行为。 受到酒精影响的司机通常会有如下特征：对信号灯反应慢；逆向行驶；摇摆不定、突然转向、飘忽不定或在道路中线驾驶；乱踩刹车；转弯幅度大；蛇形；没有原因就停车；开车速度极慢；突然转弯或违法转弯；天黑时不开前灯。据统计，驾驶员酒后开车，其发生交通事故的比率为没有饮酒情况下的16倍。由日常道路交通安全违法行为和交通肇事案例来看，机动车驾驶员酒后驾车约占38.6%；而摩托车交通肇事中，酒后驾驶的比例则高达72.3%。 酒后驾驶让人付出了惨痛的代价，为了避免类似事故的发生，酒精浓度检测仪随之产生。 |
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二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等） 1、课题研究 单片机的使用 酒精浓度检测仪的基本控制功能和使用 2、 主要研究内容 研究基于单片机的酒精测试仪以Arduino单片机和MQ-3酒精传感器为核心。利用单片机对检测信号进行A/D转换和处理，最后通过液晶屏显示输出。本研究设计的酒精浓度测试仪还具有醉酒阈值设定功能，可以根据法律法规或用户需要设定修改醉酒阈值，并进行保存。软件设计采用C语言设计，使用模块化设计，层次分明，功能强，易于调试，具有很强的可扩充性和较强的可靠性。软件对酒精传感器的测量信号进行A/D转换，将测量数值与规定标准进行比较后判断饮酒程度，对不同等级的饮酒程度调用相应的显示及报警程序。 3、 解决的问题 解决对不同浓度酒精的检测和显示，通过适当改进可以用于检测酒后驾车，基于Arduino单片机设计为核心的酒精气体浓度探测仪，单片机与MQ-3型气体传感器实现酒精浓度的测量并对测量的数据进行显示。 主要解决A/D转换器程序、控制程序、超标报警、数据显示等。 4、 预期目标 能够对酒精浓度进行检测，该系统将传感器输出信号通过A/D 转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示酒精浓度值。简单而有便捷的检测出驾车人是否酒驾，凸显其使用价值。 5、 研究步骤 (1)熟悉核心芯片，掌握使用芯片的关键技术，熟练运用芯片； (2)利用所掌握的芯片技术完成酒精浓度检测的设计； (3)设计电路，绘制原理图、PCB版图； (4)进行C语言编程，使单片机控制LED显示； (5)再用Keil uVision8进行编译，最后将程序代码写进单片机。 6、 方法及措施 方法：在这次的设计中，利用了MQ-3型酒精的传感器通过对空气中的酒精浓度测试转换成0～5V的模拟量电压进行输出，把这个0～5V的电压传送到单片机内部自带的A/D转换模块中去，通过模拟量模块的转换输出一个8位0～255的数据给单片机的P1口，再通过单片机进行一些软件程序的处理显示在LED的液晶上面。 措施：上网或图书馆查找资料，方案论证，英文资料翻译； 对硬件电路的设计制作与调试进行相应的数据分析； 软硬件联合调试与实验； 撰写论文和答辩。 过程中遇到问题可与指导老师联系沟通解决。 |
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三、设计（论文）体系、结构（大纲） 本文以Arduino单片机为核心，设计了用于测量酒精浓度的探测仪，主要研究工作包括以下3个方面。 （1）硬件电路方面，对气体传感器MQ-3按检测电路，接上一定阻值的负载电阻，检测它的技术参数，确定MQ-3所接负载电阻的大小，完成信号采样电路的设计；采样到的模拟电压电信号通过A/D转换，得到可供单片机处理的数字信号，再由单片机作相应的数据处理。 （2）软件方面，标准的确定是该部分要做的主要工作。因为原始的采样值是一个间接的负载分压值，需要将它转化为被测酒精浓度值。通过多个样品的测量确定多个浓度区间的转换标准，并将每个区间的转换关系近似线性化处理，然后通过软件编程的方法来实现。 （3）为了尽量减少设计的气体传感器的测量误差，在测量酒精溶液样品时要考虑并解决3个主要问题。一是外界环境流动空气对传感器的影响和对气体样品的稀释，二是样品的稳定性对测量带来的误差，三是水蒸气对测量的影响。 根据硬件设计中的各功能模块的设计得到它总体系统框图  |
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