基于单片机设计的酒精气体浓度探测仪

如图4所示。

平时没有键按下，P3口处于高电平状态;当有按键按下时，P3口和地线接通被拉成低电平。采用查询扫描方式，循环检测。如果没有按键按下，检测结果都是高电平;如果检测到低电平时，表示有键按下。当检测到P3.5口是低电平时，表示SW4按下处于阀值预设定状态，此时，每按一次SW1(UP)键，阀值加一。达到20mg(或80mg)时，请按下SW3(OK)键，表示固定阀值。如果按下SW2(Down)，阀值减一。

表示酒精浓度的阀值取得：采用道路交通安全法中的规定;即大于20mg小于80mg，判断为饮酒状态;大于80mg判断为醉酒状态。

2.6 阀值存储电路

采用电可擦写可编程只读存储器AT24C24来保存酒精浓度阀值数据。图中PRE、E1和E2为芯片的地址引脚，一般接地即可。SCL和SDA为AT24C04和单片机IIC通信的串行控制时钟线和数据线。SCL连P1.0，SDA连P1.1。阀值数据很重要，是处罚的依据，必须保存好以备查和解决争议;AT24C24内部有E2PROM可保存数据100年，掉电数据不丢失，最适合。

阀值设定/调整：通过“增加”、“减少”按键调节。

2.7 声光报警电路

声光报警电路如图5所示。

单片机将酒精浓度的测量值与事先设定的阈值相比较，当测量值大于阈值时，蜂鸣器报警;当超过阀值(20mg、80mg)时，单片机从P2.3口输出方波信号，控制三极管VT1导通/截止交替变化，驱动蜂鸣器发声。

如果20mg/100ml酒精含量80mg/100ml，则单片机P2.5口输出低电平驱动发光二极管发光，黄灯闪烁，表示饮酒状态。

如果酒精含量>80mg/100ml，则红灯闪烁，单片机P2.6口输出方波信号驱动发光二极管闪烁，红灯表示醉酒状态。

3 设计制作印刷电路板

Protel Dxp 2004是目前网络上功能最强大、最专业的PCB线路板设计软件，软件具有丰富的设计功能，能进行原理图的设计、印制电路板的设计、新增加了自动布线功能、原理图仿真功能。把各个分电路集成就形成了酒精浓度检测仪完整电路原理图。如图6所示。

设计过程中设计了自己的元件库，自制了4个元件(LCD1602、MQ-3、STC12C5A32AD、LED);设计了自己的封装库(LCD1602、MQ-3、STC12 C5A32AD)。

为符合设计要求，设计了酒精浓度检测仪电路印刷电路板。采用双面板方案，电子元件选用非贴片，元件封装采用THT技术，电路布局按功能分区布设，双面覆铜;PCB板采用方型;集成电路采用DIP技术;按要求设计的酒精浓度检测仪电路印刷电路板图如图7所示。

4 软件设计

主程序流程图如图8所示。

5 结论

本设计能够对人体呼出气体进行酒精气体浓度检测，超过规定阀值时能够声光报警，实现了预期设计要求。