一、需求分析

隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)于行車安全、家庭安全的要求越來越高，而酒駕等問題也日漸突出，為此，開發(fā)一款基于STM32的酒精檢測(cè)儀，通過檢測(cè)酒精濃度，實(shí)時(shí)顯示結(jié)果并進(jìn)行報(bào)警，可以有效避免因酒后駕車帶來的安全隱患。

二、設(shè)計(jì)思路

2.1 硬件設(shè)計(jì)

1、主控芯片采用STM32F103RCT6，該芯片具有較高的性能和穩(wěn)定性，能夠滿足本設(shè)計(jì)的各項(xiàng)需求。

2、酒精傳感器采用MQ-3模塊，該模塊具有高精度、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)酒精濃度。

3、OLED顯示屏，用于實(shí)時(shí)顯示酒精濃度等信息。

4、蜂鳴器，用于進(jìn)行聲音報(bào)警。

5、按鍵，用于設(shè)定報(bào)警閾值。

2.2 軟件設(shè)計(jì)

1、IO口配置：將相應(yīng)的IO口配置為輸入輸出，并使能對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘。

2、ADC配置：將ADC采樣通道、采樣時(shí)間、采樣頻率等參數(shù)進(jìn)行配置。

3、OLED配置：初始化OLED。

4、中斷初始化：對(duì)按鍵進(jìn)行中斷初始化，并在中斷服務(wù)函數(shù)中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。

5、主程序：定時(shí)讀取酒精傳感器的濃度值并將其轉(zhuǎn)換為電壓值，然后通過ADC進(jìn)行采樣，最后通過OLED顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。同時(shí)也需要根據(jù)設(shè)定的閾值進(jìn)行判斷，并觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警。

2.3 程序設(shè)計(jì)思路

main()
 {
     初始化IO口
     初始化ADC
     初始化OLED
     配置中斷
     while(1)
     {
         讀取濃度值并轉(zhuǎn)換為電壓
         進(jìn)行ADC采樣
         計(jì)算實(shí)際濃度值
         顯示實(shí)時(shí)濃度值
         判斷是否超過設(shè)定閾值
         觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警
     }
 }
 ?
 void EXTIx_IRQHandler()
 {
     檢測(cè)按鍵狀態(tài)
     根據(jù)按鍵狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的操作
 }

三、代碼設(shè)計(jì)

//頭文件引用
 #include "stm32f10x.h"
 #include "OLED.h"
 #include "ADC.h"
 #include "MQ3.h"
 ?
 //定義相關(guān)參數(shù)
 #define THRESHOLD1 100
 #define THRESHOLD2 200
 #define THRESHOLD3 300
 ?
 //定義中斷服務(wù)函數(shù)
 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);   //使能端口時(shí)鐘
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;                                           //定義GPIO結(jié)構(gòu)體
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;                               //輸出模式
     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;                              //速度50MHz
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13;                                     //LED所在引腳
     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);                                         //初始化GPIOC13
     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;                          //浮空輸入模式
     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;                                      //按鍵所在引腳
     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                         //初始化GPIOA0
 ?
     //初始化ADC
     ADC_Configuration();
 ?
     //初始化OLED
     OLED_Init();
     OLED_Clear();
 ?
     //配置中斷
     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);
 ?
     //定義相關(guān)變量
     uint16_t adc_value = 0;
     float voltage = 0.0;
     float concentration = 0.0;
     uint8_t threshold = 1;
 ?
     while(1)
     {
         //讀取酒精傳感器的濃度值并轉(zhuǎn)換為電壓值
         adc_value = Get_ADC1_ConvertedValue(ADC_Channel_6);
         voltage = (adc_value * 3.3) / 4096;
 ?
         //計(jì)算實(shí)際濃度值
         concentration = Get_MQ3_Concentration(voltage);
 ?
         //顯示實(shí)時(shí)濃度值
         OLED_ShowString(0, 0, "Concentration:");
         OLED_ShowNum(100, 0, concentration, 1, 2);
 ?
         //判斷是否超過設(shè)定閾值
         if(concentration > THRESHOLD3){
             GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);      //LED燈亮
             BEEP_ON;                                //蜂鳴器報(bào)警
         }
         else if(concentration > THRESHOLD2){
             GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);    //LED燈滅
             BEEP_OFF;                               //蜂鳴器關(guān)閉
         }
         else if(concentration > THRESHOLD1){
             GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);      //LED燈亮
             BEEP_ON;                                //蜂鳴器報(bào)警
         }
         else{
             GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_13);    //LED燈滅
             BEEP_OFF;                               //蜂鳴器關(guān)閉
         }
     }
 }