图 3.4 MQ-3气敏元件的灵敏度特性曲线

在图3.4中给出了MQ-3气敏元件的灵敏度曲线，其中：温度20℃；相对湿度：65%；氧气浓度：21%； RL:200kΩ. Rs：气敏元件在不同气体、不同浓度时的电阻值。R0：气敏元件在洁净空气中的电阻值。

3.5 MQ-3的标准工作条件和环境条件

图3.5 MQ-3传感器变化和酒精浓度以及外界温度的关系

以便于更便捷的使用酒精传感器MQ-3，我们在此介绍一下酒精传感器的使用条件，分别如表3.3和表3.4所示：

表3-2-1工作条件

符号 参数名称 技术条件 备注 VC 回路电压 ≤15V AC or DC VH RL RH PH 加热电压 负载电阻 加热电阻 加热功耗 5.0V±0.2V 可调 31Ω±3Ω ≤900mW AC or DC 室温 表3-2-2环境条件

符号 Tao Tas RH O2 参数名称 使用温度 储存温度 相对湿度 氧气浓度 技术条件 -10℃~50℃ -20℃~70℃ ＜95%RH 21%（标准条件）氧气浓度会影响灵敏度特性 备注 最小值大于2% 3.2.4 酒精浓度信号的采集

详细的酒精浓度采集电路见下图3.6所示：

图3.6 酒精浓度采集电路

在上图中传感器将环境中的酒精浓度转化电压信号，在第4引脚直接输出电压信号模拟量，该模拟量将送到模数转换，通过单片机控制最终得出环境中酒精的含量，同时可以通过对电位器WR1的调节来改变输出的灵敏度。

3.3 模数转换电路的设计

此设计用的是单一的电源+5V，所以酒精浓度的电压信号也在0~5V之间，而且转换的速度应该要快一点，在此我们选用典型的8位逐次逼近型A/D转换器ADC0809.

3.3.1 ADC0809的特点

该转换器具有如下特点： （1）分辨率为8位； （2）转换时间为100us; （3）很容易与微处理器连接； （4）无须零位或者满量程调整；

（5）带有锁存控制逻辑的8通道多路转换开关，便于选择8路中的任一路进行转换；

（6）带锁存器的三态数据输出。 3.3.2 模数转换电路

具体模数转换电路见图3.7所示

图3.7 模数转换

在该检测仪的设计中只用到两路通道，即通道IN0和IN1.分别为酒精浓度的电压模拟信号和电压比较器LM393的基准电压信号，D0~D7为由酒精浓度引起而产生的电压数字量输出，结果将送至单片机进行分析和处理。

3.4 按键设定阈值及阈值存储电路的设计

为了在不用环境中完成酒精浓度的检测和监控，所以要调整仪器酒精浓度数值来符合工作需求。并且为了节省消耗的硬件资源，于是在此通过外部中断的按键操作来改变酒精浓度的不同阀值，外部中断电路见下图3.8所示。

图3.8 外部中断按键电路

添加了阈值存储电路，既可以准确的看出详细设定的酒精浓度值，又能用来与刚检查出的酒精浓度做一个比较，增强了直观性。于此选用了AT24C08作为存储器件，用单片机的P2.6,P2.7口模拟I2C与之通信，从而完成数据的读写操作。相应的电路如图3.9所示。

图3.9AT24C08存储电路

3.5 液晶接口电路的设计

酒精浓度的显示采用1602液晶，LCD1只可以显示两行的英文，并自自己携带ASCII字符库。LCD内部可以完成显示扫描，单片机只要向LCD发送一连串命令和ASCII码。

具体的接口电路见图3.10所示