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基于STM32的酒精濃度檢測報警防酒駕仿真設計(仿真+程序+講解）
仿真圖proteus 8.9
程序編譯器：keil 5
編程語言：C語言
設計編號：C0082
講解視頻
基于STM32的酒精濃度檢測報警防酒駕proteus仿真設計(仿真+程序+講解）
1.主要功能
功能說明：
1、以STM32單片機和MQ-3為控制核心設計酒精濃度檢測報警設計；
3、可以通過按鍵設置酒精濃度報警值大小。
4、監(jiān)測酒精濃度大于報警值時蜂鳴器報警電路導通，蜂鳴器報警。
5、默認監(jiān)測到酒精濃度高于20mg/100ml蜂鳴器報警。
以下為本設計資料展示：
2.仿真
整體設計方案
本實驗利用STM32單片機的ADC、GPIO、定時器等資源，將軟、硬件有機地結合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進識別輸入模擬酒精傳感器的AD值，LCD1602能夠正確地顯示，蜂鳴器根據(jù)氣體濃度報警值工作。需注意的是，proteus是沒有MQ-3等酒精濃度傳感器的，本設計使用滑動變阻器模擬酒精濃度變化，不能直接用于實物設計，有需要的需跟據(jù)實物調試。
本實驗旨在利用STM32單片機的模擬數(shù)字轉換器（ADC）、通用輸入/輸出（GPIO）和定時器等資源，將軟件和硬件有機地結合在一起，以實現(xiàn)對輸入模擬酒精傳感器的AD值進行正確的識別，并通過LCD1602顯示器顯示出來。此外，系統(tǒng)還配備了蜂鳴器，可以根據(jù)預設的氣體濃度報警值進行工作。
在這個實驗中，需要注意的是，Proteus仿真軟件中并沒有MQ-3等常見的酒精濃度傳感器。因此，為了模擬酒精濃度的變化，我們使用了滑動變阻器來代替。這并不意味著這個設計可以直接應用于實際硬件，如果需要進行實物設計，需要根據(jù)實際情況進行調試和修改。
在整個實驗過程中，我們不僅對STM32單片機的各種資源進行了深入的利用和調試，同時也對軟件編程和硬件電路設計進行了全面的理解和實踐。通過這個實驗，我們進一步了解了STM32單片機在物聯(lián)網(wǎng)應用中的重要地位，以及如何有效地將軟件和硬件結合在一起，實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化和自動化。
本測試如下所示：
仿真運行情況：
開始仿真后LCD1602實時顯示檢測到的酒精濃度，可以通過滑動變阻器改變測量值。可通過按鍵設置報警值濃度，按下設置鍵進入設置模式，通過設置+調高報警值，通過設置-調低報警值。蜂鳴器報警電路在酒精濃度高于報警值時啟動，有嘟嘟報警聲，低于不啟動。
下圖檢測到氣體濃度是3mg/100mL，低于報警值20mg/100mL，蜂鳴器電路不工作。
下圖檢測到酒精濃度是23mg/100mL，大于等于報警值，三極管導通，蜂鳴器報警
仿真過程中可通過按鍵設置酒精濃度報警值。
3. 程序
程序是用keil5 mdk版本打開的，如果打開有問題，核實下keil的版本。程序是HAL庫版本編寫的，有注釋可以結合講解視頻理解。
mian函數(shù)
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0}; //建立sConfig結構體
char str[20]; //字符串的存放數(shù)組
uint32_t adcv; //存放ADC轉換結果
float temp;
set_flag = 0;
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5; //采樣周期為1.5個周期
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_TIM3_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
LCD_Init(); //初始化LCD1602
HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);//開啟定時器3
// LCD_ShowString(0,0,dis_str);
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1; //選擇通道1
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig); //選擇ADC1的通道道1
HAL_ADC_Start(&hadc1); //啟動ADC1
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10); //等待ADC1轉換結束，超時設定為10ms
adcv = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); //讀取ADC1的轉換結果
temp=(float)adcv*(3.3/4095)*100;
sprintf(str,"%4.0fmg/100ml",temp);
LCD_ShowString(0,0,"MV:");
LCD_ShowString(0,4,str);
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&"MV=", 3, 10); //串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為12，超時10ms
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)str, 12, 10); //串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為5，超時10ms
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&"nr", 2, 10); //串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為2，超時10ms
if(set_flag){//設置模式
sprintf(str,"^%3.0fmg/100ml",warming_val);
LCD_ShowString(1,0,"ALM:");
LCD_ShowString(1,4,str);
}else{
sprintf(str,"%4.0fmg/100ml",warming_val);
LCD_ShowString(1,0,"ALM:");
LCD_ShowString(1,4,str);
}
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&"ALM=", 4, 10); //串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為12，超時10ms
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)str, 12, 12); //串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為5，超時10ms
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&"nr", 2, 10); //串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為2，超時10ms
if(temp>warming_val){//如果超過報警值
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,BEEP_Pin, GPIO_PIN_RESET);//BEEP引腳拉低
}else{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,BEEP_Pin, GPIO_PIN_SET);
}
HAL_ADC_Stop(&hadc1); //停止ADC1
HAL_Delay(300);
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}
4. 資料清單&下載鏈接
0、常見使用問題及解決方法–必讀?。。?！
1、程序代碼
2、Proteus仿真
3、功能要求
4、講解視頻
5、MQ-3傳感器說明
Altium Designer 軟件資料
KEIL軟件資料
Proteus軟件資料
單片機學習資料
答辯技巧
設計報告常用描述
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