摘要随着经济的快速发展，私家车数量增长迅速，但酒后驾驶、醉酒驾驶导致的交通事故比例在不断增加，给人民的生命财产造成巨大的损失。
为了预防和减少交通事故的发生，设计了一种基于单片机的酒精浓度检测系统，本设计采用MQ-3气敏传感器采集气体相关数据，经过酒精浓度传感器模块进行调制和数据转化处理，最后将数据传送给单片机进行A/D转换和执行相应的功能。
具有液晶实时显示气体中酒精浓度，通过按键进行阀值设定，超过设定的阀值会发光报警等功能。
关键词：单片机；酒精浓度检测系统；气敏传感器AbstractWith the rapid economic development, the number of priva te cars is growing rapidly, but the proportion of traffic accidents of drunk driving, drunk driving cause is increasin g, causing huge losses to the lives and property of the p eople. In order to prevent and reduce the occurrence of tr affic accidents, designed a kind of alcohol concentration de tection system based on single chip, using the relevant dat a of MQ-3 gas sensors collect gas in this design, modulati on and data conversion treatment after alcohol concentration sensor module, the data is transmitted to the MCU A/D co nversion and executes the corresponding function. A liquid c rystal display the alcohol concentration in air, for thresho ld set by the key, more than the set threshold value will be luminous alarm function.Keywords: single chip microcomputer; alcohol concentration det ection system; gas sensor目录第一章前言 (1)1.1 概述 (1)2.1总体方案设计 (2)2.2单片机系统总体设计 (2)2.3芯片简介 (3)2.3.1 STC12C5A16AD单片机 (3)2.3.2 MQ-3酒精传感器 (5)2.3.3 EEPROM-24C02阀值存储芯片 (9)2.3.4 LCD1602显示模块 (12)第三章硬件电路设计 (16)3.1 主程序/CPU模块 (16)3.2 AT24C02阀值存储模块 (16)3.3 MQ-3传感器调理电路 (17)3.4 LCD液晶显示模块 (18)3.5按键单元设计 (18)第四章系统软件设计 (19)4.1主程序设计 (19)4.2 LCD1602显示程序设计 (20)4.3 24C02阀值存储程序设计 (20)4.4系统调试 (20)总结 (21)致谢....................................................................................................................错误!未定义书签。
参考文献.. (22)附录 (23)第一章前言1.1 概述随着经济的高速发展，更多的人拥有私家车，而且近几年的增长率在不断提高，酒后驾车造成的交通事故也频繁发生，占据交通事故的很大比重。
在中国，每年由于酒后驾车引发的交通事故达数万起，其危害触目惊心，已成为交通事故的第一大“杀手”。
饮酒后酒精在人体血液内达到一定浓度时，会产生麻痹神经、大脑反应迟缓、肢体不受控制等症状。
人对外界的反应能力及控制能力都会下降，处理紧急情况的能力也随之下降。
对于酒后驾车者而言，其血液中酒精含量越高，发生交通事故的几率越大。
酒后驾车发生事故的机率高达27%｡随着摄入酒精量的增加,选择反应错误率显著增加,当血液中酒精含量由0.5‰增至1‰,发生车祸的可能性便增加5倍,如果增至1.5‰,可能性再增加6倍｡机动车驾驶人员“酒后驾车” 及“醉酒驾车”极易发生道路交通事故, 严重危害了道路交通安全和人民生命财产安全｡根据世界卫组织的事故调查，大约50%—69%的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾驶已经被列为车祸致死的主要原因。
人饮酒后, 酒精通过消化系统被人体吸收, 经过血液循环, 约有90%的酒精通过肺部呼气排出, 因此测量呼气中的酒精含量, 就可判断其醉酒程度｡开车司机只要将嘴对着传感头使劲吹气,仪器就能发上显示出酒精浓度的高低,从而判断该司机是否酒后驾车,避免事故的发生｡最理想的办法是将酒精检测系统应用在机动车内,司机一进入车内检测仪就检测司机的酒精含量,如果超出允许值,机动车系统控制引擎无法启动,这样就可从根本上解决酒后驾车问题｡为了实现对人权的尊重，对生命的关爱，使更多人的生命权、健康权及幸福美满的家庭能得到更好的保护，需要设计一种智能的酒精检测系统能够检测驾驶员体内酒精含量。
本论文研究的是一种以气敏传感器和单片机为主，监测酒精浓度，并具有显示和报警功能的基于单片机的酒精检测系统。
酒精检测系统在生产生活中也有重要的应用,比如,在一些环境要求严格的生产车间,用这种酒精浓度探测仪,可随时检测车间内的酒精气体浓度,当酒精气体浓度高于允许限定值时,发出警报、提醒，有着相当的前景和意义。
第二章总体方案设计2.1总体方案设计本设计研究的是一种以MQ-3型气敏传感器和STC12C5A16AD单片机为主，并具有灯光报警及LCD1602来实时显示数据功能的酒精浓度检测系统。
其可检测出空气环境中酒精浓度值，并需要根据不同环境不同驾驶员的水平设置不同的阈值，对超过的阈值进行灯光报警，来提示危害。
所以需要增设键盘控制模块实现人机交互功能，超过阈值进入灯光报警功能。
如下框图2-1图2-1 系统结构框图2.2单片机系统总体设计当启动该系统时，气敏传感器检测到酒精气体信号，然后对气敏传感器的输出信号进行调制，最后经过STC12C5A16AD单片机内部的A/D转换部分进行模数转换。
单片机对转换后的数字信号进行相应的处理，将数据通过液晶显示出来，酒精浓度超过设定的阀值也会发出灯光报警提示。
各个单元进行模块化设计，以单片机为核心进行整合使整个系统达到预期的结果。
2.3芯片简介本设计采用了STC12C5A16AD单片机、MQ-3酒精传感器、AT24C02、LCD1602等芯片.2.3.1 STC12C5A16AD单片机STC12C5A16AD是宏晶科技生产的新一代8051单片机，包含有中央处理器（CPU）、程序存储器（FLASH）、数据存储器（SRAM）、定时/计数器、UART串口、串口2、I/O接口、高速A/D转换、SPI接口、PCA、看门狗及片内R/C振荡器和外部晶振振荡等模块，几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块。
STC12C5A16AD单片机相比传统C51功能更加强大，有些特殊功能寄存器被扩展为专用的特殊寄存器。
其引脚图和内部结构如图2-3所示：图2-3 STC12C5A16AD引脚排列图STC12C5A16AD的具体功能特性如下：1、高速：1 个时钟/ 机器周期，增强型8051 内核，速度比普通8051 快8～12 倍2、宽电压：5.5～3.3V，2.2～3.6V（STC12LE5A60S2 系列）3、增加第二复位功能脚（高可靠复位，可调整复位门槛电压，频率<12MHz 时，无需此功能）4、增加外部掉电检测电路,可在掉电时,及时将数据保存进EEPROM,正常工作时无需操作EEPROM低功耗设计：空闲模式，（可由任意一个中断唤醒）5、低功耗设计：掉电模式（可由外部中断唤醒），可支持下降沿/ 上升沿和远程唤醒6、工作频率：0～35MHz，相当于普通8051：0～420MHz7、时钟：外部晶体或内部RC 振荡器可选，在ISP 下载编程用户程序时设置8、 8/16/20/32/40/48/52/56/60/62K 字节片内Flash 程序存储器，擦写次数10 万次以上9、 1280 字节片内RAM 数据存储器10、芯片内EEPROM 功能,擦写次数10 万次以上11、 ISP / IAP，在系统可编程/ 在应用可编程,无需编程器/ 仿真器12、 8 通道,10 位高速ADC，速度可达25 万次/ 秒,2 路PWM 还可当2 路D/A 使用13、 2 通道捕获/ 比较单元（PWM/PCA/CCP），也可用来再实现2 个定时器或2 个外部中断（支持上升沿/ 下降沿中断）14、 4 个16 位定时器，兼容普通8051 的定时器T0/T1,2 路PCA 实现2 个定时器15、可编程时钟输出功能，T0 在P3.4 输出时钟，T1 在P3.5 输出时钟,BRT 在P1.0 输出时钟16、硬件看门狗（W D T ）17、高速SPI 串行通信端口18、全双工异步串行口(UART),兼容普通8051 的串口19、先进的指令集结构，兼容普通8051 指令集，有硬件乘法/ 除法指令20、通用I/O 口（36/40/44 个），复位后为：准双向口/ 弱上拉（普通8051 传统I/O 口）可设置成四种模式：准双向口/ 弱上拉，推挽/ 强上拉，仅为输入/ 高阻，开漏21、每个I/O 口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过100mASTC12C5A16AD的引脚说明：单片机采用40引脚的双列直插封装方式。
图3-2为引脚排列图，40条引脚说明如下：1）主电源引脚Vss和Vcc2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL23）控制或与其它电源复用引脚RST，ALE和NA4）输入/输出引脚P0.0～P0.7，P1.0～P1.7，P2.0～P2.7，P3.0～P3.7（1）P0口（P0.0～P0.7）是一个漏极开路型准双向I/O口。
在访问外部存储器时，它是分时多路转换的地址(低8位)和数据总线，在访问期间激活了内部的上拉电阻。
（2）P1口（P1.0～P1.7）是带内部上拉电阻的8位双向I/O口。