【正文】 系統(tǒng)中為了盡量降低功耗的原則，采用了內(nèi)部時鐘方式。晶振全稱為晶體振蕩器（英文Crystal Oscillators），其作用在于產(chǎn)生原始的時鐘頻率。內(nèi)部時鐘方式的電路實現(xiàn)方法是在XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體，與單片機片內(nèi)震蕩電路形成震蕩回路，圖中電容C3和C4的容值為22pF，它們的作用是加快起振和穩(wěn)定頻率。3 信號采集和AD轉(zhuǎn)換過程的軟硬件設(shè)計 MQ3酒精濃度傳感器模塊簡介圖31 MQ3酒精濃度傳感器模塊引腳示意圖MQ3酒精濃度傳感器模塊由傳感器探頭和調(diào)理電路組成。MQ3酒精濃度傳感器探頭輸出的微弱電流送入調(diào)理電路，使信號放大并濾去雜波。MQ3酒精濃度傳感器模塊引腳示意圖如上圖，除VCC和GND以外，模塊還有兩個輸出端口，TTL電平輸出端口和模擬信號輸出端口。在檢測的酒精濃度值大于傳感器內(nèi)預(yù)設(shè)值時，TTL電平輸出端口將輸出高電平，起報警信號作用，若小于預(yù)設(shè)值則輸出低電平。由于傳感器模塊內(nèi)部預(yù)設(shè)值不方便通過程序改變，所欲在本設(shè)計中TTL電平輸出端口懸空，而報警值則在程序中設(shè)定，報警由單片機程序控制，這要便于修改。模擬信號輸出端口能輸出0到+VCC 的模擬信號，當(dāng)檢測的酒精濃度越大時輸出電壓越高。此端口接入ADC0804的6號引腳，實現(xiàn)AD轉(zhuǎn)換。  表31 MQ3傳感器參數(shù)表名稱MQ3傳感器 符號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注 Vc 回路電壓≤15VAC or DC VH 加熱電壓177。 AC or DC RL 負載電阻可調(diào) RH 加熱電阻31Ω177。3Ω室溫 PH 加熱功耗≤900mW 符號參數(shù)名稱技術(shù)條件備注 Tao 使用溫度 10℃50℃ Tas 儲存溫度 20℃70℃ RH相對濕度 小于 95% RH O2 氧氣濃度 21%(標(biāo)準(zhǔn)條件) 氧氣濃度會影響靈敏度特性最小值大于２％ 符號 參數(shù)名稱 技術(shù)參數(shù) 備注 Rs 敏感體電阻 1MΩ 8 MΩ (200ppm alcohol ) 適用范圍： 101000ppm Alcohol α（200/100）alcohol 濃度斜率 ≤ 標(biāo)準(zhǔn)工作條件 溫度： 20℃177。2℃ Vc:177。 相對濕度： 65%177。5% Vh: 177。 預(yù)熱時間 不少于24小時 AD轉(zhuǎn)換軟硬件件設(shè)計 ADC0804簡介圖32 ADC0804引腳示意圖ADC0804是屬于連續(xù)漸進式的A/D轉(zhuǎn)換器，這類型的A/D轉(zhuǎn)換器除了轉(zhuǎn)換速度快（幾十至幾百us）、分辨率高外，還有價錢便宜的優(yōu)點，普遍被應(yīng)用于微電腦的接口設(shè)計上。 　　芯片參數(shù)： 　　工作電壓：+5V，即VCC=+5V。 　　模擬輸入電壓范圍：0～+5V，即0≤Vin≤+5V。 　　分辨率：8位，即分辨率為1/2=1/256，轉(zhuǎn)換值介于0～255之間。 　　轉(zhuǎn)換時間：100us（fCK=640KHz時）。 　　轉(zhuǎn)換誤差：177。1LSB。 　　參考電壓：，即Vref=。 本設(shè)計中ADC0804外圍硬件連接圖33 ADC0804外圍電路連接20號引腳角和10號引腳分別接VCC和GND，為芯片提供工作電壓。在精確測量時，8號引腳模擬地和10號引腳數(shù)字地應(yīng)該分開接，為芯片提供基準(zhǔn)電壓，此處把它們接在一起，同時接地。1號引腳，，芯片被選中處于工作狀態(tài)。引腳二為外部讀數(shù)據(jù)允許位，,，芯片處于外部許狀態(tài)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)被送入DB0到DB7引腳，DB0到DB7引腳為數(shù)據(jù)輸出端口，它與單片機P3口依次相連，此時單片機可以從P3口取走。引腳三為外部寫數(shù)據(jù)允許位，，芯片處于外部寫允許狀態(tài)，此時芯片從6號和7號引腳獲取電壓差值，當(dāng)此引腳再次拉高時，芯片便開始AD轉(zhuǎn)換。6號引腳Vin(+)接傳感器模塊的模擬信號輸出端口，其間接入的10K電阻并不影響輸入電壓，但可以起到限流作用，防止瞬間高電流將芯片燒壞。7號引腳Vin（）接地，轉(zhuǎn)換的原始模擬電壓就是6號引腳和7號引腳的電壓差值。5號引腳在轉(zhuǎn)換時輸出高電平信號，結(jié)束時輸出低脈沖。它如果與單片機的外部中斷端口（）相連，在轉(zhuǎn)換結(jié)束后給單片機一個中斷，讓單片機讀走數(shù)據(jù)?？紤]到ADC0804的轉(zhuǎn)換時間還是非?？斓?，本設(shè)計中此引腳懸空，沒有和單片機外部中斷入口相連。在程序中可以用軟件延時的方式等待它轉(zhuǎn)換完畢，或者用定時器中斷方式每隔一定時間采樣，讓芯片有充分轉(zhuǎn)換時間。在本設(shè)計中采用了第一種做法模擬信號輸出端口，具體方法在下一小節(jié)中介紹。19號引腳跨接一個10K電阻與4號引腳相連，4號引腳在與56PF的電容相接，電容另一端接地。這樣電阻和電容便于芯片內(nèi)部電路形成了RC震蕩電路，它產(chǎn)生周期信號，為芯片提供時序，芯片正是在此時序的控制下有條不紊的工作。9號引腳應(yīng)接入二分之一的VCC為電路提供參考基準(zhǔn)電壓，具體做法是，將兩個10K電阻串聯(lián)接在VCC和GND上分壓，接號引腳并接在他們中間，獲取參考電壓。 本設(shè)計中AD轉(zhuǎn)換軟件實現(xiàn)圖34 ADC0804控制時序圖 參考上圖，CS端在初始化函數(shù)void init（）{……}中便將他拉低使芯片一直處于工作狀態(tài)，在主函數(shù)中先判斷是否處于檢測狀態(tài)，若是檢測狀態(tài)，不斷調(diào)用檢測命令和顯示命令，使單片機可以實時檢測。當(dāng)測試值超標(biāo)，則使報警電路報警，顯示模塊和報警電路的軟硬件設(shè)計將在后面詳細介紹。下面具體講述轉(zhuǎn)換過程，上電后由于RD和WR都和I/O相連，即輸出默認電平，無需初始化。在轉(zhuǎn)換時先將WR拉低，調(diào)用帶形參子函數(shù)void delay（）{……}，用delay（1）；語句延時約一毫秒，讓ADC0804有足夠時間讀走7號引腳上的電壓差值。RD拉高后，芯片開始轉(zhuǎn)換，此時程序用delay（5）；語句軟件延時約五毫秒，讓芯片轉(zhuǎn)換完成。再讓RD端拉低，同樣軟件延時一毫秒，讓單片機讀走數(shù)據(jù)。下面介紹轉(zhuǎn)換原則，ACD0804有八位數(shù)據(jù)輸出口，即轉(zhuǎn)換精度為256，它將最高值（此處為1000ppm），分為255份，當(dāng)?shù)玫揭粋€轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)時，用最大值除以255，再乘以該數(shù)據(jù)值便是最終轉(zhuǎn)換值。AD轉(zhuǎn)換子函數(shù)分析：void ad(){ wr=0。 //將WR拉低，讓芯片開始讀7號引腳電壓值 delay(1)。 //延時約一毫秒，讓芯片忙完 wr=1。 //將WR拉高，上升沿到來時，AD轉(zhuǎn)換開始 delay(5)。 //軟件延時約五毫秒，等待AD轉(zhuǎn)換完成 P3=0xff。 //將P3口全部拉高，等待測試數(shù)據(jù) delay(1)。 //延時一會，避免紊亂 rd=0。 //將RD拉低，芯片送出數(shù)據(jù) delay(1)。 //延時約一毫秒，讓P3口 temp=P3。 //將數(shù)據(jù)存入temp rd=1。 //將RD拉高}4 顯示模塊軟硬件設(shè)計 LCD1602簡介LCD1602每行可以輸出16個字符，可以顯示兩行，故稱1602，它不帶中文字庫，故只能顯示數(shù)字、字母和普通字符。在本設(shè)計中不檢測液晶的忙與閑，用前面對待ADC0804的方法，用軟件延時來等待液晶的忙操作時間。 ，單獨使用一個口，另外還要接上10K上拉電阻來提高P0口帶負載能力。當(dāng)處于讀狀態(tài)時，RS處于低脈沖，R/W為高脈沖，E為高脈沖 ，D0~D7=狀態(tài)字當(dāng)處于讀數(shù)據(jù)時，RS為高脈沖，R/W為高脈沖，E為高脈沖，D0~D7=數(shù)據(jù)。當(dāng)處于寫指令時，RS為低脈沖，R/W為低脈沖，D0~D7=指令碼，E=高脈沖。當(dāng)處于寫數(shù)據(jù)時，RS為高脈沖，R/W為低脈沖，E為高脈沖，D0~D7=數(shù)據(jù)。 本設(shè)計中LCD1602的硬件連接介紹圖41 LCD1602硬件連接圖1號引腳VSS接地2號引腳VDD接電源正，為液晶提供合適電壓。15號和16號引腳也分別接電源正和地，點亮液晶背光燈，15號叫也可以串接一個5歐姆電阻，適當(dāng)減小背光亮度，本設(shè)計中并未