基于ARM的呼气式酒精浓度检测系统设计

发布时间：2017-08-07 08:06

  本文关键词：基于ARM的呼气式酒精浓度检测系统设计

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【摘要】：我国铁路工作人员数量庞大,管理起来较为麻烦,特别是员工私自串岗,替班作业以及上岗前饮酒等行为。按照铁路管理部门的要求,在上岗前对员工进行身份核对和酒精浓度检测,并且把员工的检测结果发送至铁路管理服务器上。提高铁路工作人员管理的有效性和可靠性。本文研究的内容结合实习基地的研究课题,设计了能够对铁路员工进行身份确认和酒精浓度检测的系统。完成的工作如下:1.针对铁路管理部门的需求设计了基于ARM的呼气式酒精浓度检测系统,该系统有指纹检测功能,酒精浓度检测功能,语音功能,显示功能以及与PC机通信的功能。2.系统硬件设计方面,首先确定系统的硬件的总体框架,并运用Altium Designer进行电路具体的电路设计,包括信号采集处理模块,主控模块,语音文件存储模块,语音播放模块,显示模块以及电源模块电路的设计。3.软件设计方面,基于Keil u Vision软件开发平台进行软件设计,包括底层电路与PC机通信模块,酒精浓度检测模块,显示模块和语音存储模块的软件设计,通过各个模块的设计来实现系统的整体功能。建立数据库保存铁路工作人员的指纹和酒精浓度数据等信息,利用该系统的配合软件将数据库的信息传送至铁路管理服务器上。4.系统测试方面,首先进行硬件电路的测试。电路正常工作后,按照国标要求进行酒精浓度检测的重复性和示值误差的测试,测试结果符合要求,然后进行不同酒精气体浓度测试下的显示功能和语音播放功能。经过测试,本设计能够实现酒精浓度检测功能,指纹检测功能,语音功能,显示功能以及与PC通信的功能。
【关键词】：酒精浓度检测 LPC2294 数据库 指纹检测
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH83
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 课题的研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外的发展状况11-12
• 1.3 本文的主要工作12
• 1.4 论文的章节安排12-14
• 2 系统方案设计14-19
• 2.1 系统所需指纹检测设备14
• 2.2 系统所需传感器设备14-16
• 2.3 系统设计概述16-17
• 2.4 系统的功能17
• 2.5 系统的结构17-18
• 2.6 本章小结18-19
• 3 系统的硬件设计19-38
• 3.1 信号采集处理电路设计19-23
• 3.1.1 电压转换电路19-20
• 3.1.2 传感器信号处理电路20-21
• 3.1.3 数据处理电路21-23
• 3.1.4 压力传感器23
• 3.2 CPU核心处理电路设计23-27
• 3.2.1 LPC2294的应用电路23-25
• 3.2.2 片外FLAS H25-26
• 3.2.3 译码器电路26-27
• 3.3 语音电路设计27-29
• 3.3.1 数字电位器电路28
• 3.3.2 功率放大电路设计28-29
• 3.4 显示部分电路设计29-30
• 3.5 串口扩展电路设计30-32
• 3.5.1 USB接口的介绍31
• 3.5.2 USB转串口电路设计31-32
• 3.5.3 静电保护32
• 3.6 电源部分设计32-34
• 3.6.1 电源芯片的选择33
• 3.6.2 电源电路的设计33-34
• 3.7 印刷电路板的设计34-37
• 3.7.1 PCB整体布局原则34-35
• 3.7.2 PCB板设计方案35-37
• 3.8 本章小结37-38
• 4 系统的软件设计38-49
• 4.1 软件开发环境38-39
• 4.2 PC机与底层电路的通信39-40
• 4.3 酒精浓度检测软件设计40-42
• 4.4 系统的整体软件设计42-46
• 4.5 系统数据库部分设计46-48
• 4.6 本章小结48-49
• 5 系统的测试与分析49-55
• 5.1 测试部分49-51
• 5.2 实验部分51-53
• 5.3 测试过程中出现的问题以及解决方案53-54
• 5.4 本章小结54-55
• 6 总结与展望55-56
• 参考文献56-59
• 附录 系统的电路原理图59-62
• 个人简历与研究成果62-63
• 致谢63

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本文编号：633596