我們經(jīng)常看到交警在查司機(jī)酒駕的時(shí)候，會(huì)使用酒精測試儀來檢查他們是否受酒精影響。其實(shí)，酒精測試儀其實(shí)很容易制作，以下是如何自制具有3位顯示輸出的酒精測試儀。當(dāng)然，畢竟是作為簡單案例使用，所以準(zhǔn)確度要差點(diǎn)。

在本文中，使用8051單片機(jī)的呼吸分析儀電路，它從呼吸中輸出血液酒精含量(BAC)。“酒精含量的百分比”在3位七段顯示器上以百分比顯示。使用的單片機(jī)是8051系列的AT89S51和酒精傳感器MQ135氣體傳感器。

一、MQ135氣體傳感器電路

MQ135是一款穩(wěn)定靈敏的氣體傳感器，可檢測氨、二氧化碳、酒精、煙霧、二氧化氮等。該傳感器由氧化鋁微管內(nèi)的二氧化錫敏感層、測量電極和管狀鋁殼內(nèi)的加熱元件組成。傳感器的前端用不銹鋼網(wǎng)覆蓋，背面固定連接端子。

呼吸中存在的乙醇在通過加熱元件時(shí)被氧化成乙酸。這種乙醇落在二氧化錫傳感層上，因此其電阻降低。使用外部負(fù)載電阻器將這種電阻變化轉(zhuǎn)換為合適的電壓變化。MQ135 酒精傳感器的典型連接布置如下所示：

MQ135在不同溫度和不同氣體濃度下具有不同的電阻值。制造商建議在100 ppm的氨或50 ppm的酒精中校準(zhǔn)傳感器。負(fù)載電阻的推薦值在10K到47K之間。

二、酒精測試儀原理圖

需要的組件列表：
酒精傳感器 (MQ135) – 1個(gè)。
IC (ADC 0804) – 1個(gè)。
單片機(jī) (AT89S51) – 1個(gè)。
7 段顯示 – 3 個(gè)。
晶體管 (2N2222) – 3個(gè)。
開關(guān) – 1個(gè)。
電容器 (150pF) – 1個(gè)。
電容器 (22uF/10V) – 1個(gè)。
電容器 (10uF/10V) – 3個(gè)。
電阻器：100– 11 nos, 10k – 3nos, 22k – 1 nos, 8.2k – 1 nos, 330 ohm – 1 nos。

三、酒精檢測器電路工作原理

酒精檢測器單元的電壓輸出使用 ADC0804 (IC1) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。ADC的 V ref/2引腳使用由 R14 和 R15 組成的分壓器網(wǎng)絡(luò)保持在 1.28V。V ref/2 =1.28V 表示 ADC 的步長為 10mV，模擬輸入每增加 10mV，ADC 的輸出將增加一位。請(qǐng)參閱 ADC0804 的數(shù)據(jù)表以更好地掌握。ADC 的數(shù)字輸出（D0 到 D7）連接到單片機(jī)的端口 1。控制信號(hào) CS、RD、WR、INTR 分別從單片機(jī) P3.7、P3.6、P3.5、P3.4 引腳獲得。R9 和 C1 與 ADC0804 的時(shí)鐘電路相關(guān)。

電容器 C3 連接在ADC0804 傳感器輸出中的噪聲濾波器（如果有）的V in+和 V in-之間。如果不使用 C3，ADC 的數(shù)字輸出將不穩(wěn)定。該濾波電容器肯定會(huì)導(dǎo)致 ADC 響應(yīng)出現(xiàn)一些滯后，但它在此入門級(jí)應(yīng)用中并不是很重要。單片機(jī)對(duì) ADC 數(shù)字輸出執(zhí)行所需的操作，以便將其轉(zhuǎn)換為“酒精含量的百分比”并將其顯示在三位數(shù)的七段顯示器上。單片機(jī)的端口 0 連接到多路復(fù)用的三位數(shù)七段顯示器。三位數(shù)字的驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別從單片機(jī)的P3.0、P3.1、P3.2引腳獲得。

四、8051單片機(jī)酒精測試儀程序

ORG 00H
MOV P1,#11111111B
MOV P0,#00000000B
MOV P3,#00000000B
MOV DPTR,#LUT
MAIN: MOV R4,#250D
      CLR P3.7
      SETB P3.6
      CLR P3.5
      SETB P3.5
WAIT: JB P3.4,WAIT
      CLR P3.7
      CLR P3.6
      MOV A,P1
      MOV R5,A
      SUBB A,#86
      JC NEXT
      SETB P3.3
      CLR PSW.7
NEXT: MOV A,R5
      SUBB A,#115D
      JNC LABEL
      MOV A,#00000000B
      CLR PSW.7
LABEL: MOV B,#5D
       MUL AB
       MOV B,#8D
       DIV AB
       MOV B,#10D
       DIV AB
       MOV R6,A
       MOV R7,B
DLOOP:SETB P3.0
      MOV P0,#01000000B
      ACALL DELAY
      CLR P3.0
      SETB P3.1
      MOV A,R6
      ACALL DISPLAY
      MOV P0,A
      ACALL DELAY
      CLR P3.1
      SETB P3.2
      MOV A,R7
      ACALL DISPLAY
      MOV P0,A
      ACALL DELAY
      CLR P3.2
      DJNZ R4,DLOOP
      SJMP MAIN
DELAY: MOV R3,#255D
LABEL1: DJNZ R3,LABEL1
        RET
DISPLAY: MOVC A,@A+DPTR
         CPL A
         RET
LUT: DB 3FH
     DB 06H
     DB 5BH
     DB 4FH
     DB 66H
     DB 6DH
     DB 7DH
     DB 07H
     DB 7FH
     DB 6FH
END

以上就是英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師分享的“如何使用8051單片機(jī)制作一個(gè)酒精測試儀”。英銳恩專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)。