基于AVR单片机酒精浓度检测系统设计

摘要

本论文以防酒驾检测控制系统为背景，主要研究酒精浓度的检测。防酒驾检测控制系统主要包括酒精浓度检测模块，无线通信模块和GPS定位模块。其工作原理是以AVR单片机为主控芯片，当酒精传感器检测到酒精浓度信号时，把该信号发送至AVR主控芯片，主控芯片判断该信号是否超过设定值，若超出设定值，主控芯片立即调用GPS模块和无线通信模块实现短信报警。
　　本文主要以AVR XMEGA-A3BU Xplained为硬件开发平台，来实现酒精浓度的检测。本文设计的酒精浓度检测系统主要包括AVR主控模块、A/D转换模块、LCD显示模块、LED报警模块以及电源模块。其中AVR主控模块是最核心的部分，作为整个系统的控制处理器。A/D转换模块实现的功能是把从酒精传感器模块获得的模拟量转换成单片机可操作的数字量，将转换结果发送给AVR主控模块。LCD显示模块用来显示一串特定字符和测得的酒精浓度的数值。报警模块使用LED灯灯亮来实现，当酒精浓度超过设定值时灯亮实现报警功能。电源模块是通过PC机上的USB口为整个系统各个模块供电。
　　以AVR Studio5.0为软件开发平台，在对ASF架构深入研究的基础上编写相应程序，并进行了编译调试。首先是实现AVR单片机与计算机的通信，为程序的加载做好准备。其次是开发此板的LCD显示应用，先实现特定字符的显示，之后完成对经过A/D转换后的数值的显示。然后是开发此板的A/D转换应用，以此板自带的环境光传感器的例程为例，修改相应参数使之与本设计的各项功能和接口相匹配，实现了对酒精传感器模块所提供数值的转换。
　　设计好的软件程序通过JTAGICE3硬件编程器加载到AVR主控芯片上。本设计最终实现了对酒精浓度的检测和无线通信模块的控制。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景与意义

1．2 国内外发展现状

1．3 论文主要研究内容

2 防酒驾检测控制系统的原理及设计方案

2．1 防酒驾检测控制系统的工作原理

2．2 系统的设计方案

3 酒精浓度检测系统的硬件设计

3．1 酒精浓度检测系统的硬件设计

3．2 XMEGA-A3BU Xplained的开发

3．3 AVR主控芯片

3．4 AVR开发工具

3．5 LCD显示屏模块设计

3．6 A／D转换器模块设计

3．7 酒精传感器模块设计

4 酒精浓度检测系统的软件设计

4．1 PC机与单片机的通信

4．2 LCD模块的软件设计

4．3 A／D转换模块的软件设计

5 酒精浓度检测系统的调试

5．1 系统硬件调试

5．2 系统软件调试

6 结论与展望

6．1 本文总结

6．2 研究展望

致谢

参考文献