基于STM32设计的酒精检测仪
一、需求分析
随着社会的发展和生活水平的提高，人们对于行车安全、家庭安全的要求越来越高，而酒驾等问题也日渐突出，为此，开发一款基于STM32的酒精检测仪，通过检测酒精浓度，实时显示结果并进行报警，可以有效避免因酒后驾车带来的安全隐患。
二、设计思路
2.1 硬件设计
1、主控芯片采用STM32F103RCT6，该芯片具有较高的性能和稳定性，能够满足本设计的各项需求。
2、酒精传感器采用MQ-3模块，该模块具有高精度、响应速度快等特点，能够准确检测酒精浓度。
3、OLED显示屏，用于实时显示酒精浓度等信息。
4、蜂鸣器，用于进行声音报警。
5、按键，用于设定报警阈值。
2.2 软件设计
1、IO口配置：将相应的IO口配置为输入输出，并使能对应的时钟。
2、ADC配置：将ADC采样通道、采样时间、采样频率等参数进行配置。
3、OLED配置：初始化OLED。
4、中断初始化：对按键进行中断初始化，并在中断服务函数中实现相应的操作。
5、主程序：定时读取酒精传感器的浓度值并将其转换为电压值，然后通过ADC进行采样，最后通过OLED显示屏进行实时显示。同时也需要根据设定的阈值进行判断，并触发相应的报警。
2.3 程序设计思路
main()
{
初始化IO口
初始化ADC
初始化OLED
配置中断
while(1)
{
读取浓度值并转换为电压
进行ADC采样
计算实际浓度值
显示实时浓度值
判断是否超过设定阈值
触发相应的报警
}
}
void EXTIx_IRQHandler()
{
检测按键状态
根据按键状态进行相应的操作
}
三、代码设计
复制
//头文件引用
#include "stm32f10x.h"
#include "OLED.h"
#include "ADC.h"
#include "MQ3.h"
//定义相关参数
#define THRESHOLD1 100
#define THRESHOLD2 200
#define THRESHOLD3 300
//定义中断服务函数
void EXTI0_IRQHandler(){
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0){
threshold++;
if(threshold == 4) threshold = 1;
OLED_Clear();
OLED_ShowString(0,0,"Threshold:");
switch(threshold){
case 1:{
OLED_ShowString(70,0,"100");
break;
}
case 2:{
OLED_ShowString(70,0,"200");
break;
}
case 3:{
OLED_ShowString(70,0,"300");
break;
}
default:{
break;
}
}
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
}
int main(void)
{
//初始化IO口
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能端口时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义GPIO结构体
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //输出模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13; //LED所在引脚
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOC13
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //按键所在引脚
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOA0
//初始化ADC
ADC_Configuration();
//初始化OLED
OLED_Init();
OLED_Clear();
//配置中断
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//定义相关变量
uint16_t adc_value = 0;
float voltage = 0.0;
float concentration = 0.0;
uint8_t threshold = 1;
while(1)
{
//读取酒精传感器的浓度值并转换为电压值
adc_value = Get_ADC1_ConvertedValue(ADC_Channel_6);
voltage = (adc_value * 3.3) / 4096;
//计算实际浓度值
concentration = Get_MQ3_Concentration(voltage);
//显示实时浓度值
OLED_ShowString(0, 0, "Concentration:");
OLED_ShowNum(100, 0, concentration, 1, 2);
//判断是否超过设定阈值
if(concentration > THRESHOLD3){
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); //LED灯亮
BEEP_ON; //蜂鸣器报警
}
else if(concentration > THRESHOLD2){
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); //LED灯灭
BEEP_OFF; //蜂鸣器关闭
}
else if(concentration > THRESHOLD1){
GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); //LED灯亮
BEEP_ON; //蜂鸣器报警
}
else{
GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13); //LED灯灭
BEEP_OFF; //蜂鸣器关闭
}
}
}