2022年2022年基于单片机的酒精气体检测系统设计 .pdf
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1、毕业设计(论文)开题报告题目:基于单片机的酒精气体检测系统设计专业:电子信息工程1 选题的背景、意义气体与人类的日常生活密切相关, 从工厂企业到居民家庭, 酒精泄露的检测、监控以及对酒后驾车的检测对居民的人身和财产安全都是十分重要且必不可少的。现如今,由于人们的安全意思增强, 对环境安全性和生活舒适性要求的提高,再加上气体传感器向低功耗、多功能、集成化方向的发展,因此,酒精浓度检测仪具有十分广阔的显示市场和潜在的市场要求。单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU 随机存储器RAM 、只读存储器ROM 、多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器
2、等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit ) ,常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU 的专用处理器发展而来。单片机内部也和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10 元即可 .用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。在计算机出现以前,有不少
3、能工巧匠做出了不少精巧的机械。进入电器时代后,人们借助电气技术实现了自动控制机械,自动生产线甚至自动工厂,并且大大地发展了控制理论。然而,在一些大中型系统中自动化结果均不理想。只有在计算机出现后,人们才见到了希望的曙光。如今借助计算机逐渐实现了人类的梦想。但是,计算机出现后的相当长的时间里,计算机作为科学武器,在科学的神圣殿堂里默默地工作,而工业现场的测控领域并没有得到真正的应用。只有在单片机(Microcontroller)出现后,计算机才真正地从科学的神圣殿堂走入寻常百姓家,成为广大工程技术人员现代化技术革新, 技术革命的有利武器。目前, 单片机在民用和工业测控领域得到最广泛的应用。彩电,
4、冰箱,空调,录像机,VCD ,遥控器,游戏机,电饭煲等无处不见单片机的影子,单片机早已深深地溶入我们每个名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - 人的生活之中。传感器头是酒精气体浓度检测中感受酒精的重要部分。目前,所设计的该类多选用以二氧化锡为基本材料,添加不同物质制成的气敏传感器。本文所选用的MQ-3 气敏传感器的敏感部分是由二氧化锡的N 型半导体微晶烧结层构成,灵敏度高,响应速度快,可靠性好,也有选用以其他氧化物为基本
5、材料制成的传感器,如二氧化钛作为气体传感器材料。虽然目前的二氧化钛薄膜有电阻高、工作温度高、敏感性差的缺点,但是二氧化钛薄膜有良好的电学性能、优异的光学性能、化学稳定性高、机械强度高,且可用于多种气体检测。单片机在整个传感器中起操作和相应数据处理兵显示的作用,是系统设计的核心部分。目前,气敏传感器已有较高的精度,可达万分之一以上。随着材料发展和新加工技术的提高,有了高可靠性和低功耗的气体传感器,智能化数字化的气体传感器客服了目前气敏传感器人工测试带来的效率低,误差大和操作人妖长时间工作等问题。使用单片机来检测酒精气体有以下优点:(1) 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
6、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,完成数据的采集、存储、计算、分析等。(2) 系统具有低功耗、小型化、高性价比等特点。(3) 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。(4)测量精度高、响应时间快,能检测到ppm 级的酒精气体浓度。1-52 相关研究的最新成果及动态单片机不同于一般计算机主要是实现高速海量的运算,强调计算机的运行速度,单片机由于受到储存空间的制约只能写入一定大小的特定程序,实现特定的功能。这种方式更适合工业控制领域所强调的是对控制对象的控制方式和控制能力。所以,单片机的应用意义远不限于它的应用范畴或由此带来的经济效益,更重要
7、的是它已从根本上改变了传统的控制方法和设计思想,是控制技术的一次革命。可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC 机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
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