基于单片机的酒精浓度超标报警器文献综述
摘要：酒精又名乙醇，是生产和生活中都经常会接触到的物质．它被广泛用于食品工业、化学工业和新兴的新能源工业(酒精汽油)中，各种社交场所更会经常使用它。酒精主要在胃和小肠中吸收，经肝脏、肺、心脏后到达全身各个组织。它对人体的影响主要在脑部，尤其是对个人思想、行为、判断事物能力的影响。酒精本身可能是最常见的中毒致死原因之一，它不但本身具有毒性，而是会协同其他毒性物质的毒作用。
随着经济的不断发展，从社会到个人，酒精泄露的检测，监控以及酒后驾车的检测对居民的人生财产安全都是十分重要的。人民生活水平迅速提高，越来越多的人购买私家车，通过调查显示，我国每年因驾驶员酒后驾车所导致的交通事故有 万起，约占重大交通事故的三分之一,造成约万人死亡，直接经济损失达 亿元。国家为了遏制酒后驾车,也出台相关法律，对酒后驾车给以重大惩罚。为了避免交通悲剧的发生，一种有效地提醒民众防止酒后驾驶的系统的出现就成了现实中的迫切要求。现场实时对人体呼气中酒精的含量检测也逐步受到重视。酒精浓度超标报警器应运而生。同时将酒精超标报警器设计于汽车构造中，阻止酒后驾车，减少交通事故。酒精浓度超标报警器也适用于酿酒，食品加工等需要监控空气中酒精浓度的地方。 一.酒精浓度检测原理
判断驾驶员是否饮酒过度，最直接的方法是检测血液酒精含量( ，)，但由于检测时需采取血样，操作复杂,耗时较长；交警使用起来不太现实，更无法应用于驾驶员的自测。因此，通常采用测量呼出气体酒精浓度( ，)的方法来代替检测血液酒精含量的测量。人体喝入酒后，酒精被胃和小肠的毛细血管吸收，通过肺动脉进入肺，血液在肺泡中完成气体交换，含有酒精的气体被呼出体外。呼出气体中的酒精含量与血液酒精浓度存在着一定的线性关系。一般认为，血液酒精浓度()与呼出气体酒精度()的比例为 。
由于会受到温度、湿度以及被测试者个体差异等多方面影响，测试结果不如直接检测准确，但该结果仍可作为判断饮酒程度的重要参考。于20XX年5月1日,《中华人民共和国道路交通安全法》对酒后驾车的处罚做了修改，但仍没有明确的饮酒驾车、醉酒驾车认定标准。目前我国大多数省市将．％(即每 血液中含有酒精)规定为“饮酒”的下限， ．％规定为“醉酒”的下限。根据换算关系，将换算成，则当呼出气体的酒精浓度超过． ／，即可判定为“饮酒”；超过． ／，即可判定为“醉酒”。
二.设计方案及元器件的选择
由酒精浓度超标报警器对待测气体进行检测，气体传感器是将一种气体体积分时转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行处理，通常包括滤除杂质、干燥气体、干燥或制冷处理、样品抽吸，甚至对样品进行化学处理，以便化学传感器进行更快的测量，然后转换成输出信号。以单片机为核心控制，定时进行各个功能模块的自诊断，并对外界的异常情况做出快速处理。对无法解决的问题，及时切换到后背装置或报警。具有完善的输入输出通道和实时控制能力，要求系统配备完善的模拟量，数字量输入输出通道和完善的中断系统以及处理功能。测试仪进行气体检测的基本步骤是由单片机采集酒精传感器的响应信号，并且进行转换，单片机通过特定的算法进行气体浓度的识别，和所设值进行对比，超出则报警同时显示浓度数值，没超出只显示浓度数。
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单片机是报警器的控制核心。初步打算选择单片机89C为控制核心，主要基于考虑89C是低功耗，低价高速，可靠性强，抗静电，抗干扰。89C有个引脚，个外部双向输入输出（）端口，同时内含个外中断接口，个位可编程定时计数器个串行通信接口，个读写接口，片内振荡器及时钟电路。 89C可以按照常规方法进行编程，同时89C可降至的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止的工作，允许，定时计数器，串行通信口及中断系统继续工作；掉电方式保存中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一个硬件复位。
气体传感器是气体检测系统的核心，通常安装在探测头内。从本质上讲，气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。。在选择传感器的时候，一定要考虑到稳定性、灵敏度、选择性和抗腐蚀性，本系统我打算选择 型酒精传感器。 酒精传感器是气敏传感器，其具有很高的灵敏度、良好的选
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择性、长期的使用寿命和可靠的稳定性。
型气敏传感器由微型、陶瓷管、 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。传感器的标准回路由两部分组成：加热回路和信号输出回路，它可以准确反映传感器表面电阻的变化。通过与其串联的负载电阻 上的有效电压信号 输出获得传感器表面电阻 的变化。二者之间的关系表述为：
(－)
其中 为回路电压，。负载电阻 可调为～，加热电压 为,上述这些参数使得传感器输出电压为～。为了使测量的精度达到最高，误差最小，需要找到合适的温度，一般在测量前需要将传感器预热。 三．总结
经过大量的实验验证，基于单片机的酒精浓度超标报警器比传统的机械检测仪或酒精计灵敏，监测精度高，准确方便，可靠性好，扩展简单，控制功能强大。
我打算采用89C单片机，酒精浓度传感器设计一款酒精浓度超标报警器，运用 酒精浓度传感器酒将检验到的酒精浓度转化为电信号，然后将电信号传送给转换器，经过转换器转换后，将转换后得到的数字信号经由89C单片机进行数据处理，最后通过显示器显示酒精浓度值。对超出阀值进行声光报警，直观准确。
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