基于51单片机的呼气式酒精浓度测量仪的设计

呼气式酒精浓度测量仪是一种用于检测人体呼出气体中酒精含量的设备。其原理是通过人体呼出气体中的酒精含量来推算出人体血液中的酒精含量。本文将介绍基于51单片机的呼气式酒精浓度测量仪的设计。

一、设计原理

呼气式酒精浓度测量仪的设计原理是基于气体传感器的测量原理。设备通过一个气体传感器来检测人体呼出气体中的酒精含量，传感器输出的模拟信号经过A/D转换后被51单片机读取并进行处理。最终，通过LCD显示器输出人体血液中的酒精含量。

二、硬件设计

1.气体传感器

气体传感器是呼气式酒精浓度测量仪中最关键的部件之一。常用的气体传感器有MQ-3酒精传感器、MQ-4甲烷传感器等。本设计采用MQ-3酒精传感器。

2.51单片机

51单片机是一种低成本、高性能的微型计算机，广泛应用于各种控制系统中。本设计采用STC89C52单片机。

3.A/D转换器

由于传感器输出的是模拟信号，需要通过A/D转换器将模拟信号转换为数字信号供单片机处理。本设计采用了MAX1236 A/D转换器。

4.LCD显示器

LCD显示器用于显示人体血液中的酒精含量。本设计采用了1602液晶显示器。

三、软件设计

1.初始化

在系统启动时，需要对各个硬件模块进行初始化。初始化包括对单片机、A/D转换器、LCD显示器等进行初始化。

2.读取气体传感器输出

通过A/D转换器将气体传感器输出的模拟信号转换为数字信号。由于酒精传感器输出的信号范围较小，需要进行放大处理。

3.计算酒精浓度

根据传感器输出的数字信号计算出人体呼出气体中的酒精含量。具体计算公式为：

C = (Vout / Vcc - 0.1) / 0.04

其中，C为酒精浓度，Vout为传感器输出的电压值，Vcc为系统电源电压。

4.显示酒精浓度

将计算出的酒精浓度值显示在LCD显示器上，方便用户读取。

四、总体设计流程

1.系统初始化

2.读取气体传感器输出

3.计算酒精浓度

4.显示酒精浓度

五、总结

基于51单片机的呼气式酒精浓度测量仪是一种简单、易于实现的酒精检测设备。通过气体传感器的测量原理，可以准确地测量人体呼出气体中的酒精含量，并输出到LCD显示器上。该设备可以广泛应用于公安交通管理、酒吧、酒店等场所。