（强烈推荐）基于单片机的酒精浓度检测系统 - 本科毕业论文设计

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8051：0～420MHz

7、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、 8162032404852566062K 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DA 使用

13、 2 通道捕获 比较单元（PWMPCACCP），

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T0T1,2 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IO 口（364044 个），复位后为： 准双向口 弱上拉（普通8051 传统IO 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

5

漏

21、每个IO 口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不得超过100mA STC12C5A16AD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Vcc 2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2

3）控制或与其它电源复用引脚RST，ALE和NA

4）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IO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IO口。在EPROM

编程和程序验证时，它接收低8位地址。

（3）P2口（P2.0～P2.7）是一个带内部上拉电阻的8位双向IO口。

在访问外部存储器时，它送出高8位地址。在对EFROM编程和程序验证期间，它接收高8位地址。

（4）P3口（P3.0～P3.7）是一个带内部上拉电阻的8位双向IO口。在访问外

部存储器时，它送出高8位地址。在对EFROM编程和程序验证期间，它接收高8位地址。

2.3.2 MQ-3酒精传感器

半导体酒精传感器MQ-3所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在酒精蒸汽时，传感器的电导率随空气中酒精气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ-3气体传感器对酒

6

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。其主要用于机动车驾驶人员及其他严禁酒后作业人员的现场检测；也用于其他场所乙醇蒸汽的检测。

MQ-3传感器模块具有的特点： 1. 具有信号输出指示

2. 双路信号输出（模拟量输出及TTL电平输出） 3. 模拟量输出0-5V电压，浓度越高电压越高 4. 对乙醇蒸汽具有良好的选择性和很高的灵敏度 5. 具有长期的使用寿命和可靠的稳定性 6. 快速的响应恢复特性 MQ-3的性能参数 1）MQ-3标准工作条件表

表2-3 MQ-3标准工作条件表

符号 Vc VH RL RH PH

参数名称 回路电压 加热电压 负载电阻 加热电阻 加热功耗 技术条件 ≤15V 5.0V±0.2V 可调 31Ω±3Ω ≤900mW 备注 AC or DC AC or DC 室温 2） MQ-3工作环境环境条件表

表2-4 MQ-3工作环境环境条件表

符号 Tao 参数名称 使用温度 技术条件 -10℃-50℃ 7 备注

Tas RH O2 储存温度 相对湿度 氧气浓度 -20℃-70℃ 小于95%RH 21%(标准条件) 氧气浓度会影响灵敏度特性 最小值大于2％

3） MQ-3灵敏度特性表

表2-5 MQ-3灵敏度特性表

符号 Rs 参数名称 敏感体电阻 技术参数 1MΩ～ 8MΩ (200ppm alcohol ) 备注 适用范围： 10～α ≤0.6 （200100）浓度斜率 alcohol 1000ppm Alcohol 标准工作条温度： 20℃±2℃ Vc:5.0V±0.1V 件 预热时间

表2-6 MQ-3气敏元件的组成材料表

相对湿度： 65%±5% Vh: 5.0V±0.1V 不少于24小时 1 2 3 4 部件 气体敏感层 电极 测量电极引线 加热器 8 材料 二氧化锡 金（Au） 铂（Pt） 镍铬合金（Ni-Cr）