【正文】 接口，其中各引腳的功能如下：第1腳：VSS為地電源。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。可通過串口（）直接下載用戶程序，8K程序3秒即可完成一片用戶應(yīng)用程序空間8K字節(jié)可重擦寫FLASH閃存存儲器時鐘頻率：0Hz—24MHz256字節(jié)內(nèi)部RAM32個可編程I/O口線 共3個16位定時/計數(shù)器 6個中斷源可編程串行UART通道低功耗的空閑和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時鐘電路封裝：PDIP40，PLCC44，PQFP44。STC89C52是低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8K bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(PEROM)和256K bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器，器件采用高密度，非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8051產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器和FLASH存儲單元，功能強(qiáng)大，STC89C52單片機(jī)適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。其有很高的靈敏度、良好的選擇性、長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性。超過設(shè)定閾值具有聲光報警功能。為此，需要設(shè)計一智能儀器能夠監(jiān)測駕駛員體內(nèi)酒精含量。在應(yīng)用方面，目前最廣泛的是可燃性氣體氣敏元件傳感器，已普及應(yīng)用于氣體泄漏檢測和監(jiān)控，從工廠企業(yè)到居民家庭，應(yīng)用十分廣泛。燃料電池是當(dāng)前全世界都在廣泛研究的環(huán)保型能源，它可以直接把可燃?xì)怏w轉(zhuǎn)變成電能，而不產(chǎn)生污染，酒精傳感器只是燃料電池的一個分支。由此可見，采用單片機(jī)來對酒精濃度進(jìn)行控制，具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點。在一些工廠的酒精生產(chǎn)車間有時會發(fā)生酒精泄露事故，可避免發(fā)生起火、爆炸及工業(yè)場地酒精中毒等惡性事故，所以需要設(shè)計一個酒精濃度監(jiān)控裝置來避免事故的發(fā)生。關(guān)鍵字：AT89C52單片機(jī)；空氣；酒精濃度；監(jiān)控系統(tǒng)目錄摘要 I第一章 緒論 1 酒精濃度監(jiān)控裝置的研究背景 1 酒精濃度監(jiān)控裝置的發(fā)展歷程 1 酒精濃度監(jiān)控裝置設(shè)計意義 2第二章 總體方案設(shè)計 3 3 STC89C52單片機(jī) 4 ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換 5 LCD1602液晶顯示 6 9第三章 硬件設(shè)計 10 STC89C52單片機(jī)主控模塊電路 10 STC89C52單片機(jī)的晶振電路 10 STC89C52單片機(jī)的復(fù)位電路 11 STC89C52單片機(jī)的最小系統(tǒng) 12 13 ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計 13 14 LCD1602液晶顯示設(shè)計 15 16 17 18 19第四章 軟件設(shè)計 20 20 20 A/D轉(zhuǎn)換模塊 21—濃度轉(zhuǎn)換的推導(dǎo)及程序設(shè)計 23 1602顯示程序設(shè)計 25第五章 系統(tǒng)調(diào)試 27 27 2硬件聯(lián)調(diào) 27第六章 總結(jié) 28參考文獻(xiàn) 29附錄A 本設(shè)計原理圖 30附錄B 本設(shè)計PCB圖 31附錄C 本設(shè)計源程序 32第一章 緒論酒精的重要作用，是逐漸使得腦部及神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)遲鈍——這也是許多人喜歡適量飲酒的主要原因。此外，空氣酒精濃度監(jiān)測儀還能監(jiān)測某一特定環(huán)境的酒精濃度如酒精生產(chǎn)車間可避免發(fā)生起火、爆炸及工業(yè)場地酒精中毒等惡性事故，確保環(huán)境安全。內(nèi)蒙古科技大學(xué)智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計說明書題 目：酒精濃度監(jiān)控裝置學(xué)生姓名：張春霞學(xué) 號：0867112218專 業(yè)：測控技術(shù)與儀器班 級：20082指導(dǎo)教師：孫采鷹 講師43 / 47摘要從工廠企業(yè)到居民家庭，酒精泄露的檢測、監(jiān)控以及對酒后駕車的監(jiān)測，對居民的人生和財產(chǎn)安全都是十分重要且必不可少的。本課題設(shè)計的是一種以MQ303A氣敏傳感器和AT89C52單片機(jī)為主，監(jiān)測空氣酒精濃度，并具有聲光報警功能、電機(jī)控制及LCD顯示功能的空氣酒精濃度監(jiān)控裝置。喝一、兩杯酒對人有鎮(zhèn)定或松弛的作用。單片機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，屬于第四代電子計算機(jī)。因此，單片機(jī)對酒精濃度的控制問題是一個工業(yè)和生活中經(jīng)常遇到的問題。燃料電池酒精傳感器采用貴金屬白金作為電極，在燃燒室內(nèi)充滿特種催化劑，使進(jìn)入燃燒室內(nèi)的酒精充分燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽簿褪窃趦蓚€電極上產(chǎn)生電壓，電能消耗在外接負(fù)載上，此電壓與進(jìn)入燃燒室內(nèi)氣體的酒精濃度成正比。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民的生活水平迅速提高，越來越多的人有了自己的私家車，而酒后駕車造成的交通事故也頻頻發(fā)生。目前全世界絕大多數(shù)國家都采用呼氣酒精測試儀對駕駛?cè)藛T進(jìn)行現(xiàn)場檢測，以確定被測量者體內(nèi)酒精含量的多少，以確保駕駛員的生命財產(chǎn)安全。該模塊要有一個單片機(jī)最小系統(tǒng)，檢測模塊檢測到的信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換經(jīng)單片機(jī)的處理實現(xiàn)聲光報警，通過鍵盤切換顯示出相應(yīng)的濃度、電壓。MQ3型氣敏傳感器由微型Al2O3陶瓷管和SnO2敏感層、測量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件的工作提供了必要的工作條件。主要性能參數(shù)：增強(qiáng)型6時鐘/機(jī)器周期，12時鐘/機(jī)器周期8051CPU工作電壓：工作頻率范圍：040MHZ,相當(dāng)于普通單片機(jī)8051的080MHZ，實際工作頻率可達(dá)48MHZ。在本系統(tǒng)中，選擇的是PDIP40封裝。通過DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(xiàn)通道功能的選擇。第2腳：VDD接5V正電源。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第16腳：背光源負(fù)極 編譯軟件介紹 Keil軟件簡介：單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。： STC89C52單片機(jī)的晶振電路在89C52單片機(jī)的內(nèi)部有一個震蕩電路，只要在單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體（簡稱晶振）就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時鐘脈沖信號，圖中電容C1和C2的作用是穩(wěn)定頻率，電容值一般為20pF。當(dāng)在89C52單片機(jī)的RST引腳引入高電平并保持2個機(jī)器周期時，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作（若該引腳持續(xù)保持高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)）。隨著電容的充電，RST腳上的電壓才慢慢下降。該電路典型的電阻和電容參數(shù)為：，C8為10uF。本課題采用的是ADC0832 A/D轉(zhuǎn)換芯片。但由于DO端與DI端在通信時并未同時有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計時可以將DO和DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。在第1 個時鐘脈沖的下沉之前DI端必須是高電平，表示起始信號。 按鍵與指示燈電路 LCD1602液晶顯示設(shè)計LCD1602液晶顯示模塊與計算機(jī)的接口電路有兩種方式。即將液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的P0口連接作為數(shù)據(jù)總線，另外三根時序控制信號線通常利用單片機(jī)的P2口中未被使用的I/O口來控制。數(shù)字式接口：液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。還有黑白、多灰度、彩色顯示等。這種報警信號通常有三種類型：一是燈光報警，因為點亮的指示燈更能提醒人們注意；二是蜂鳴器報警，發(fā)出特定的音響，作用于人的聽覺器官，易于引起和加強(qiáng)警覺；三是語音報警，不僅能起到報警作用，還能直接給出警報種類的信息。有電流通過蜂鳴器，蜂鳴器發(fā)出聲音報警。本設(shè)計采用繼電器直接控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動與停止。單片機(jī)在與PC的通訊中，由于電腦的串口信號線為負(fù)邏輯關(guān)系，即邏“1”為5— 15V，邏輯“0”為+5— +15V，這與單片機(jī)的邏輯信號電壓定義不同，這樣就需要對兩者之間信號進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。軟件總體設(shè)計主要包括主程序設(shè)計和各個子程序的設(shè)計。對于單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用中，逐漸引入了高級語言，C語言就是其中的一種。C語言編寫的程序比用匯編編寫的程序更符合人們的思考習(xí)慣。主程序?qū)崿F(xiàn)的功能：與硬件相結(jié)合實現(xiàn)酒精濃度監(jiān)控裝置的各個功能。CLK為ADC0832的時鐘輸入端。當(dāng)最后一位數(shù)據(jù)移出時轉(zhuǎn)換完成。濃度上升，氣敏電阻阻值卻減小。 Rh=Rh1+Rh2 式（4—1） 檢測電路和電阻—CO濃度圖由電阻分壓的關(guān)系得到式（4—2）。驗證：代入lgy==lg28，對照雙對數(shù)圖證明計算正確，由lgx=lg28得到濃度x=28ppm。代入Rs0=360千歐，濃度(ppm)—電壓值(V)如下：0—，10—，20—，30—，40—，50—，60—.，70—，80—，90—，100—，200—，300—，400—，500—，600—，700—，800—，900—，1000—。 電壓轉(zhuǎn)換濃度流程圖如果電壓〉，則濃度=1000ppm，否則判斷下一條語句。 1602指令表指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清顯示0000000001光標(biāo)返回000000001*置輸入模式00000001I/DS顯示開/關(guān)控制0000001DCB光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**置功能00001DLNF**置字符發(fā)生存儲器地址0001字符發(fā)生存儲器地址（AGG）置數(shù)據(jù)存儲器地址001顯示數(shù)據(jù)存儲器地址（ADD）讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址（AC）寫數(shù)到CGRAM或DDRAM10要寫的數(shù)從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。指令4：顯示開關(guān)控制。經(jīng)試驗可知電路板的蜂鳴器和LED能正常工作并且只有在低電平工作。其次，調(diào)試單片機(jī)與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，在LCD模塊調(diào)試成功之后，就可以調(diào)試模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，在模擬的測試一個電壓，若LCD1602能夠正常顯示記錄的數(shù)據(jù)，則調(diào)試成功?？存I盤是否能夠切換顯示界面。整體調(diào)試成功。通過這次親自體驗發(fā)現(xiàn)課程設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。從課題分析開始，再進(jìn)行硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)整體調(diào)試。其次要感謝我的指導(dǎo)老師孫老師，在設(shè)計的過程當(dāng)中孫老師給予了我熱情的幫助和悉心的指導(dǎo)，在此我要向她說聲謝謝。