【正文】 85 度；芯片接口說明：(8) CS_ 片選使能，低電平芯片使能 (9) CH0 模擬輸入通道0，或作為 IN+/使用 (10) CH1 模擬輸入通道1，或作為 IN+/使用 (11) GND 芯片參考0電位(地) (12) DI數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制 (13) DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出 (14) CLK 芯片時(shí)鐘輸入 (15) Vcc/REF電源輸入及參考電壓輸入(復(fù)用) AT24C02存儲(chǔ)器在本設(shè)計(jì)中使用的是24C02存儲(chǔ)芯片，是電可擦除的 PROM，8 個(gè)引腳功能及兩線串行接口，~5V。逐次逼近型 ADC 包括1個(gè)比較器、一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、1個(gè)逐次逼近寄存器(SAR)和1個(gè)邏輯控制單元。上述這些參數(shù)使得傳感器輸出電壓為 0～5V，MQ3 型氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)和外形如下圖23所示，標(biāo)準(zhǔn)回路如下圖24所示。 傳感器的標(biāo)準(zhǔn)回路有加熱回路和信號(hào)輸出回路兩部分。 STC89C51 單片機(jī)單片機(jī)引腳功能，引腳如圖 22所示：(1)Vcc：電源電壓 (2)GND：地圖22 89C51單片機(jī)引腳圖STC89C51是低電壓，高性能的CMOS8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(chǔ)器(PEROM)和256Kbytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用高密度，非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn) MCS51指令系統(tǒng)及 89C51 產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用 8位中央處器和 FLASH 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大，STC89C51 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。同時(shí)STC89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。模數(shù)轉(zhuǎn)換就是用于快速、高精度的對(duì)輸入信號(hào)采樣編碼，然后轉(zhuǎn)化成數(shù)字量?jī)?chǔ)存在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器中，然后單片機(jī)通過特定的算法進(jìn)行氣體濃度的識(shí)別，同時(shí)和所設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，超出則報(bào)警同時(shí)顯示濃度數(shù)值，沒超出只顯示濃度數(shù)并且將結(jié)果輸出到LCD顯示屏幕上。2 設(shè)計(jì)方案和元器件選擇 設(shè)計(jì)方案因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)考慮酒精濃度是由傳感器把非電量轉(zhuǎn)換為電量，傳感器輸出的是05伏電壓值且電壓值穩(wěn)定，外部干擾小等，所以可以把傳感器輸出電壓值經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換得到數(shù)據(jù)交給單片機(jī)進(jìn)行處理。同時(shí)很多其他氣體會(huì)可能會(huì)對(duì)檢測(cè)的結(jié)果產(chǎn)生影響，從而影響準(zhǔn)確度，所以在傳感器的腐蝕性以及排除其他干擾的能力上也待提升。但是燃料電池酒精傳感器的結(jié)構(gòu)要求非常精密，制造難度相當(dāng)大，并且材料成本高，價(jià)格昂貴[3]。但由于價(jià)格和使用方便的原因，常用的只有燃料電池型和半導(dǎo)體型兩種。設(shè)計(jì)方案基于89C51單片機(jī)和MQ3酒精濃度傳感器，系統(tǒng)先將傳感器輸出的信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換電路處理后，再經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后由LCD顯示酒精濃度值，從而告知駕駛?cè)嗽诤侠戆踩那闆r下才能駕車行駛。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，基于單片的酒精濃度測(cè)試儀比傳統(tǒng)的機(jī)械檢測(cè)儀或酒精計(jì)靈敏，擴(kuò)展簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確方便，可靠性好，檢測(cè)精度高，控制功能強(qiáng)大，對(duì)超出閥值進(jìn)行聲光報(bào)警，直觀準(zhǔn)確。 燃料電池作為一種發(fā)電裝置，它的原理是將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。 酒精濃度檢測(cè)儀現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)如今的酒精濃度檢測(cè)儀都是采用可替代吹管，酒精儀從傳統(tǒng)的機(jī)械檢測(cè)或酒精計(jì)到現(xiàn)在的利用傳感器和單片機(jī)核心技術(shù)的酒精濃度檢測(cè)儀是在技術(shù)上是一大突破，提高了檢測(cè)酒精的精確度，社會(huì)公共安全系數(shù)也大大的提高?，F(xiàn)在大多都是對(duì)氣體濃度或液體濃度的單一檢測(cè)，最好是能解決一個(gè)檢測(cè)儀能同時(shí)對(duì)酒精的氣體和液體兩種狀態(tài)下的檢測(cè)。因此要求系統(tǒng)配備完善的模擬量和數(shù)字量輸入輸出通道和完善的中斷系統(tǒng)和處理功能。 單片機(jī)的選擇我們選擇單片機(jī)STC89C51為控制核心，主要基于考慮 STC89C51具有低價(jià)高速，高可靠強(qiáng)抗靜電，強(qiáng)抗干擾的特點(diǎn)。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 主要性能參數(shù)：(1) 8K 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃存存儲(chǔ)器 (2) 1000次寫/擦循環(huán)(3) 時(shí)鐘頻率：0Hz—24MHz (4) 三級(jí)加密存儲(chǔ)器(5) 256字節(jié)內(nèi)部RAM (6) 32個(gè)可編程I/O口線 (7) 2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器 (8) 5個(gè)中斷源 (9)可編程串行UART 通道(10)低功耗的空閑和掉電模式(11)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路[4] 傳感器本系統(tǒng)直接測(cè)量的是呼氣中的酒精濃度，再轉(zhuǎn)換為血液酒精含量濃度。其中信號(hào)輸出回路能比較精準(zhǔn)的檢測(cè)出傳感器表面電阻值的變化。為了使測(cè)量的精確度達(dá)到最高，誤差最小，需要找到適宜的溫度，一般在測(cè)量之前將傳感器預(yù)熱5分鐘。逐次逼近型是將采樣信號(hào)和已知電壓不斷進(jìn)行比較，一個(gè)時(shí)鐘周期完成1位轉(zhuǎn)換，依次類推，轉(zhuǎn)換完成后，輸出二進(jìn)制數(shù)。串行E2PROM是基于I2CBUS 的存儲(chǔ)器件，遵循二線制協(xié)議，由于其具有接口方便，體積小，數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點(diǎn)，在儀器儀表及工業(yè)自動(dòng)化控制中得到大量的應(yīng)用。直接訪問方式是把液晶模塊當(dāng)作存儲(chǔ)器或 I/O 設(shè)備直接接在單片機(jī)的總線上，單片機(jī)以訪問存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備的方式操作液晶顯示模塊的工作。 1602 液晶顯示屏采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中各接口的功能如上表21所示： 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)基于單片機(jī)酒精濃度檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)部分，首先，我們必須了解它的硬件設(shè)計(jì)原理其次，需要弄清楚它的總體構(gòu)成及具體的外圍電路最后，根據(jù)其原理框圖和具體的外圍電路得到完整的硬件總電路圖。單片機(jī)的時(shí)鐘信號(hào)用來為單片機(jī)芯片內(nèi)部各種微操作提供時(shí)間基準(zhǔn)。對(duì)于CHMOS工藝的單片機(jī)，外部時(shí)鐘要由XTAL1端引入，而XTAL2端應(yīng)懸空。因此，任何單片機(jī)在開始工作前，都必須進(jìn)行一次復(fù)位過程，使單片機(jī)處于一種確定的狀態(tài)。本設(shè)計(jì)中復(fù)位電路采用的是開關(guān)復(fù)位電路，開關(guān)S9未按下是上電復(fù)位電路，上電復(fù)位電路在上電的瞬間，由于電容上的電壓不能突變，電容處于充電(導(dǎo)通)狀態(tài)，故RST腳的電壓與VCC相同。如圖33所示：圖33復(fù)位電路RST引腳的高電平只要能保持足夠的時(shí)間（2個(gè)機(jī)器周期），單片機(jī)就可以復(fù)位操作。這種報(bào)警信號(hào)一般有閃光報(bào)警、鳴音報(bào)警和語音報(bào)警三種類型。報(bào)警電路如下圖34所示：圖34報(bào)警電路圖 電源電路設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中，需要一個(gè)比較大的電壓源和一個(gè)5V的單片機(jī)供電源，為了實(shí)現(xiàn)便攜式，設(shè)用一個(gè)9V的電壓源，一般6節(jié)電池和一個(gè)9V的電池都可以提供，因而需要一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換把9V轉(zhuǎn)換成5V。圖35 低壓層電路原理圖輸出電壓的具體數(shù)值由運(yùn)算放大器U確定，采用