基于单片机的酒精气体检测系统设计【文献综述】.doc

毕业设计文献综述
题目: 基于单片机的酒精气体检测系统设计
专业:电子信息工程
1前言
气体与人类的日常生活密切相关,从工厂企业到居民家庭,酒精泄露的检测、监控以及对酒后驾车的检测对居民的人身和财产安全都是十分重要且必不可少的。现如今,由于人们的安全意思增强,对环境安全性和生活舒适性要求的提高,再加上气体传感器向低功耗、多功能、集成化方向的发展,因此,酒精浓度检测仪具有十分广阔的显示市场和潜在的市场要求。
单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU表示单片机,它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。单片机内部也和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可......用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。
在计算机出现以前,有不少能工巧匠做出了不少精巧的机械。进入电器时代后,人们借助电气技术实现了自动控制机械,自动生产线甚至自动工厂,并且大大地发展了控制理论。然而,在一些大中型系统中自动化结果均不理想。只有在计算机出现后,人们才见到了希望的曙光。如今借助计算机逐渐实现了人类的梦想。但是,计算机出现后的相当长的时间里,计算机作为科学武器,在科学的神圣殿堂里默默地工作,而工业现场的测控领域并没有得到真正的应用。只有在单片机(Microcontroller)出现后,计算机才真正地从科学的神圣殿堂走入寻常百姓家,成为广大工程技术人员现代化技术革新,技术革命的有利武器。目前,单片机在民用和工业测控领域得到最广泛的应用。彩电,冰箱,空调,录像机,VCD,遥控器,游戏机,电饭煲等无处不见单片机的影子,单片机早已深深地溶入我们每个人的生活之中。
传感器头是酒精气体浓度检测中感受酒精的重要部分。目前,所设计的该类多选用以二氧化锡为基本材料,添加不同物质制成的气敏传感器。本文所选用的MQ-3气敏传感器的敏感部分是由二氧化锡的N型半导体微晶烧结层构成,灵敏度高,响应速度快,可靠性好,也有选用以其他氧化物为基本材料制成的传感器,如二氧化钛作为气体传感器材料。虽然目前的二氧化钛薄膜有电阻高、工作温度高、敏感性差的缺点,但是二氧化钛薄膜有良好的电学性能、优异的光学性能、化学稳定性高、机械强度高,且可用于多种气体检测。单片机在整个传感器中起操作和相应数据处理兵显示的作用,是系统设计的核心部分。目前,气敏传感器已有较高的精度,可达万分之一以上。随着材料发展和新加工技术的提高,有了高可靠性和低功耗的气体传感器,智能化数字化的气体传感器客服了目前气敏传感器人工测试带来的效率低,误差大和操作人妖长时间工作等问题。
传统的气体检测方法是使用一个传感器进行检测,但由于单一传感器存在交叉敏感的问题,这种方法对混合气体的检测无能为力。因此,本文基于