摘要：随着时代的变迁，祖国的不断强大发展，我国人民的恩格尔系数不断下降。我国每年的汽车保有量都持续性上涨，在大城市中堵车已经成为家常便饭。随着汽车数量的上涨，近年来全国的车祸事故数量也是只增不减，而造成车祸的主要原因则是近年来交警部门严查的酒驾。酒驾不仅危及他人生命财产安全，更是对家庭极度不负责任的表现，甚至是会对整个社会造成相当恶劣的影响。
关键词：酒精；单片机；显示器
18世纪蒸汽机的发明和出现极大地推动了汽车的发展，从最初的畜力代步时代逐渐过渡为机器时代。汽车的出现及改进，在很大程度上改变了人类的出行方式，随着时代的发展，各类代步汽车涌现在我们的现实生活中，也成为我们生活中不可或缺的一种工具。但是，凡是都有两面性，汽车给我们带来方便出行的同时，它给我们带来的更多的是各种出行安全问题，严重危害社会的莫过于酒驾。酒后驾驶是一种可控性的危险行为，很多的交通事故可以提前发现酒驾，提前做好开车不喝酒、喝酒不开车的预防。对于我们国家来说，餐桌文化是中华文化的一个缩影。几千年来盛行的餐桌文化在世界独一无二，劝酒文化在古代本意是为了让客人尽兴而归，而时代发展到今天，若是客人不开车来则好，客人开车来还劝酒这是极其错误的做法。因为人在喝酒之后酒精会致使人的反应变慢，而驾驶汽车遇到突发状况的反应时间仅仅只有一两秒甚至是微秒之间，酒后驾驶人员无法准确操控车辆，极易引发交通事故。如今交警部门主要的检测方式是通过嘴吹的方式测量驾驶员酒精浓度含量。但是治标不治本，最根本的主要在于自身的自律。因此，设计一款实用性强，可以在每辆车上安装的酒精测量器则称为当下研究的主要任务。目前测量酒精浓度的方式主要有化学方式和物理方式。由于酒精的主要成分为乙醇，乙醇可以和部分的化學试剂产生反应，由化学反应即可观察到酒精的含量情况。物理测试方式主要是通过传感器来测试，某些金属在遇到酒精后表面的电导率会发生变化，浓度越高，对应的电导率越高，整个传感器的输出电阻也就相对应的越小，因此，由外部的输出电压，即可得到对应的酒精浓度值。而上述两种测试方式中，交警部门的嘴吹式酒精测量仪内部主要采用的化学方式测量，一般民用的是物理的测量方式。对于国外来说，基本上都是使用的化学方式测量，因其测量精度更加准确。但是相对而言成本也会更高。
设计需求：
本文设计系统以单片机为核心，外部结合半导体酒精传感器MQ-3，酒精传感器检测到酒精浓度后，输出电压值到AD转换芯片上，AD转换将对应的电压值转成数字信号，输出到单片机上，单片机将数据处理之后，送至LCD液晶显示器进行显示，同时，系统设置有按键功能，通过按键可以调节报警的范围，当外界的酒精浓度超过设置的上限值时，启动声光报警，提醒驾驶员当前处于酒驾状态。显示器实时显示当前的酒精含量和设置的报警浓度。
设计框图：
设计的关键节点在于如何将酒精信号变成电信号，再将此电信号转变成单片机可识别的数字信号。MQ-3型传感器是MQ系 列传感器中的一员，该传感器对酒精有着极强的感应能力，适合用来作为酒精传感器。该传感器检测到不同的酒精浓度，其对应的输出电阻会改变，当检测到的酒精浓度越大，输出电阻越小，反之则输出电阻越大。输出电阻的变化带动着外部分压情况的变化，只需采集到外部的分压变化即可测出本次设计所测的酒精浓度。但是单片机无法识别电压信号，单片机仅仅能识别数字信号，因此，需要在酒精传感器和单片机之间选用一个AD转换电路来进行模数转换。单片机将酒精浓度采集到后，与设定报警值相比，得到结果后送至显示器显示，若是超出范围，则启动相对应的报警即可。
单片机简介：
STC89C52是国产品牌宏晶科技公司的生产的单片机，该型号单片机使用经典的MCS-51内核，但在某些方面的改进使得其 具备传统51单片机不具有的功能，在某些意义上说是加强型的8051单片机，与国际上著名的AT89C51单片机引脚功能均一致，只有细微的差别。但是，STC89C52的烧录方式更为简单，支持冷启动烧录，极大的方便程序设计者的使用。
元器件选型：
主控中心：可以作为本次设计的主控中心有很多种，使用最广的主控中心主要有FPGA控制器和单片机。FPGA控制器是可编程逻辑门 阵列，可以根据自己需要进行逻辑门的功能设定，但是此种方式无疑会加大劳动量。使用单片机会更为方便，单片机的端口其实就是FPGA的缩影，直接在程序中定义单片机的高低电平即可。市面上有很多的单片机型号，各种高速单片机多如牛毛，考虑到本次系统设计无需功能性太强的单片机，因此，本次设计的主要为STC89C52单片机。使用STC系列的单片机在后续制作 实物的时候，烧录单片机程序会更加方便。
常见的显示器件主要有数码管显示和液晶显示，数码管显示引脚简单，编程难度小，但是显示效果单一，本次设计要求显示酒精浓度和设置浓度，显然数码管不能很好的完成任务。液晶显示器可以很好的显示所有的显示需求，但是相对而言，液晶显示器的成本和编程难度都较大，但是为了有更好的显示效果，设计选择LCD1602显示器。
（作者单位：广州大学松田学院）
作者简介：李博谦（1995-），研究方向为电气自动化。
参考文献
[1]肖金球，冯翼.增强51单片机与仿真技术[M].北京：清华大学出版社2011.22-318
[2]肖金球，单片机原理与接口技术[M].北京：清华大学出版社2004.17-218.
[3]周鸿武，基于单片机的酒精浓度检测仪设计[J].制造业自动化，2012（02）6-8.
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