酒精浓度检测报警器设计

摘 要

目前一些企业的运输以及其他特殊岗位具有高危特性，企业公司为了避免发生人为事故，造成不必要的损失，所以严禁操作人员酒后上岗，要求严格遵守操作规范。因此，设计一款以MQ3酒精传感器和AT89C51单片机为核心的多元组合装置提示人体酒精浓度，可以提高安全生产，降低人为事故，为企业与员工带来双收益。

【关键词】MQ3 酒精传感器 A/D模数转换器 AT89C51单片机

1 引言

酒精检测仪利用气敏传感器检测外界环境，通过传感器将酒精浓度转化为电信号，将电信号传送给模数转换器，经过模数转换器转换后，把转换后得到的数字信号传给单片机，单片机对所输入的数字信号进行分析处理，最后将分析处理的结果通过显示器显示出来。如图1所示。

2 系统关键器件

酒精浓度检测仪核心器件是：酒精传感器、A/D模数转换器和AT89C51单片机。

AT89C51单片机：本设计中采用最基础的51单片机，因为当检测到有人员酒精浓度超过规定，检测仪就发出报警，并不需要对数据进行存储，因此为了节约成本采用最基本的51单片机。AT89C51具有4K FLASH闪存储存器，128字节内部RAM，32个I/O口，2个16位定时器/计数器，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路等。其工作模式有：掉电模式，空闲模式，正常工作模式。

MQ3气体传感器：酒精传感器是气敏传感器，其具有很高的灵敏度、良好的选择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。MQ3 型气敏传感器由微型Al2O3、陶瓷管和SnO2 敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或者不锈钢的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。MQ-3气体传感器对酒精的灵敏度高，可以抵抗汽油、烟雾、水蒸气的干扰。这种传感器可检测多种浓度酒精气氛，是一款适合多种应用的低成本传感器，见图2。

AD转换器：此仪器主要使用ADC0809转换器，其优点是8路模拟信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道抵制锁存用译码电路，其转换时间为100us左右，其转换结果通过三态输出锁存器存放、输出，因此可以直接与系统数据总线相连。

3 系统设计

MQ-3传感器可以把检测到的气体浓度由非电量转换为电量，而传感器输出的是0-5伏的电压值且电压值稳定，外部干扰小等。因此，可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。此外，为了显示测试到的酒精浓度还需接入液晶显示；当酒精浓度超过设定值时还要进行报警，再加入酒精电路；另外还需要启动和停止按钮。系统硬件设计原理图如图3所示。

4 结束语

以AT89C51、ADC0809、MQ-3等原件为核心的酒精浓度报警装置，可以减少酒后驾车以及酒后上岗带来的安全隐患，降低事故死亡率，使工人安全的为企业带动效益，让企业安全的带动工人双腾飞。

参考文献

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作者单位

上海工程技术大学高职学院 上海市 200437