在本文中，英銳恩單片機開發(fā)工程師們分享了一個酒精呼吸檢測儀單片機方案。本方案使用8051單片機的呼吸分析儀電路，該電路可從呼吸中輸出血液酒精含量（BAC），血液酒精含量可在三位數(shù)的七段顯示器上以百分比顯示。

一、該單片機方案所用的MQ135酒精傳感器

MQ135是一款國產(chǎn)的空氣污染傳感器，使用比較穩(wěn)定、靈敏，可以檢測氨、二氧化碳、酒精、煙氣、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被氧化為乙酸。該乙醇落在二氧化錫感測層上，結(jié)果其電阻降低。使用外部負(fù)載電阻將該電阻變化轉(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：

酒精呼吸檢測儀單片機方案組件清單，如下：

（1）酒精傳感器（MQ135）– 1個；
（2）IC（ADC 0804）– 1個；
（3）單片機（AT89S51）- 1個；
（4）7段顯示 – 3個；
（5）晶體管（2N2222）-3個；
（6）開關(guān) – 1個；
（7）電容器（150pF）- 1英寸；
（8）電容器（22uF/10V）– 1個；
（9）電容器（10uF/10V）– 3個；
（10）電阻器：100 ohm-11個，10k-3個，22k-1個，8.2k-1個，330 ohm-1個。

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100ppm的氨水或50ppm的酒精中校準(zhǔn)傳感器。負(fù)載電阻的推薦值在10K至47K之間。

二、酒精呼吸檢測儀單片機方案電路原理圖

酒精檢測器單元的電壓輸出通過ADC0804（IC1）轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。使用由R14和R15構(gòu)成的分壓器網(wǎng)絡(luò)，ADC 的V ref / 2引腳保持在1.28V。V ref / 2 = 1.28V表示ADC的步長為10mV，并且模擬輸入中每增加10mV，ADC的輸出將增加一位。請參考ADC0804的數(shù)據(jù)手冊，以更好地掌握。ADC的數(shù)字輸出（D0至D7）連接到單片機的Port1。控制信號CS，RD，WR，INTR分別從單片機P3.7，P3.6，P3.5，P3.4引腳獲得。R9和C1與ADC0804的時鐘電路相關(guān)。

電容C3連接在ADC0804的V in +和V in-之間，過濾傳感器輸出中的噪聲（如果有）。如果不使用C3，則ADC的數(shù)字輸出將不穩(wěn)定。該濾波電容肯定會在ADC響應(yīng)中引起一些滯后，但在此入門級應(yīng)用中并不是很重要。單片機對ADC數(shù)字輸出執(zhí)行所需的操作，以將其轉(zhuǎn)換為BAC％，并將其顯示在三位數(shù)的七段顯示器上。單片機的端口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)動信號分別從單片機的P3.0，P3.1，P3.2引腳獲得。

三、程序源代碼

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開發(fā)工程師分享的酒精呼吸檢測儀單片機方案。英銳恩專注單片機應(yīng)用方案設(shè)計與開發(fā)，提供8位單片機、16位單片機、32位單片機。