【正文】 1。 ALValue = 0。void ADC_Init()。 char * pSave。 uchar Threshold。sbit DOUT = P1^4。[4] 劉志民. 電路分析 西安電子科技大學(xué)出版社 [5] 康華光. 模擬電子技術(shù) 高等教育出版社 [6] 夏路易. 石宗義，電路原理圖和電路板設(shè)計教程 Protel99se [7] 廖芳. 電子產(chǎn)品制作工藝與實訓(xùn) 電子工業(yè)出版社 –[8] 謝自美. [M].華中科技大學(xué)出版社,2022.[9] 夏路易. 電路板原理圖與電路板設(shè)計教程[M].希望電子出版社,2022.[10] 何立民. MCS51 系統(tǒng)單片機應(yīng)用設(shè)計配置與接口技術(shù)[J]，1990.[11] 劉清平.《科技廣場》[J] , [12] YenLiang YehCheng. Chi. WangMingJyi JangYenPin Lin《Optics and Lasers in Engineering》, EI SCI 2022 5[13] LI Yongguo,LIU Hong,ZHANG FangWANG,Zhengtao,HU Zhibi《Chemical Research in Chinese Universities》, EI SCI 2022 4[14] Koike, RKitagawa, FOtsuka, K《Journal of Separation Science》, EI SCI 2022 3[15] Thomas Wallner《Journal of engineering for gas turbines and power》, EI SCI 2022 8[16] Fernandes ENReis BF《Journal of AOAC International》, EI SCI 2022 4[17] Nguyen Ha ThiHoang Fujio,Yoshifumi《Analytica Chimica Acta》, EI SCI 1999 1230 / 42附錄 ： C 程序主程序include include include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intdefine ALCH 80 define K_MG_MV 80/160define K_ZERO 15 sbit Key_Up = P3^6。 感謝老師等對我的教育培養(yǎng)。28 / 42致 謝酒精濃度檢測儀的論文以及設(shè)計已經(jīng)完成，本論文從選題，實驗，到論文的寫作，整個過程得到了錢松老師的精心指導(dǎo)和細心幫助，在此表示衷心的感謝。該測量系統(tǒng)功能完整、可靠性高，在實際的工業(yè)測量、生產(chǎn)中具有一定的應(yīng)用價值。本設(shè)計過程包括了硬件電路設(shè)計和軟件程序的編寫兩部分。27 / 42結(jié) 論本設(shè)計的主要任務(wù)是進行酒精濃度檢測儀的設(shè)計與制作。成功安裝 USB 轉(zhuǎn)串口驅(qū)動示意圖如圖 ：圖 成功安裝 USB 轉(zhuǎn)串口驅(qū)動示意圖下載程序打開 STC 單片機下載軟件文件夾，點擊運行 程序，出現(xiàn)如下界面。 酒精檢測儀程序下載調(diào)試當(dāng)程序在 uVision 環(huán)境下編寫完成， 文件后，就可以下載并進行調(diào)試了。B 芯片引腳測試用萬用表檢測芯片是否有電壓輸入，只有當(dāng)有電壓輸入時芯片才能正常工作，然后再檢測各個引腳的功能所必須的輸出信號，進行排查與檢測。當(dāng)達到要求的最佳值時，鎖定有關(guān)調(diào)整元件（如電位器等） ，使電源電路具有加負載時所需的最佳功能狀態(tài)。調(diào)試時，接通電源電路板的電源，測量有無穩(wěn)定的直流電壓輸出，其值是否符號設(shè)計要求，或調(diào)節(jié)取樣電位器使電源電壓達到額定值。若有這些現(xiàn)象，立即停電檢查。但對一般電子產(chǎn)品來說，調(diào)試程序大致如下：(1)電源的調(diào)試較復(fù)雜的電子產(chǎn)品都有獨立的電源電路，它是其他單元電路和整機工作的基礎(chǔ)。 (4) 認真對調(diào)試數(shù)據(jù)進行分析、反饋和處理，并撰寫調(diào)試工作總結(jié)，提出改進措施。測試是用規(guī)定精度的測量儀表對單元電路板和整機的各項技術(shù)指標(biāo)進行測試，以此判斷被測項技術(shù)指標(biāo)是否符合規(guī)定的要求。使用過程中，烙鐵尖表面應(yīng)一直保持有薄薄的焊錫層，多余的焊錫 可輕輕甩在烙鐵架上，或用一塊濕布（濕海綿）擦拭一下。一般IC、三極管焊接時間小于3S，其他元件焊接時間為45S。 焊接注意事項(1）焊接溫度和時間焊錫的最佳溫度為350186。(5) 焊后加熱拿開焊錫絲后，不要立即拿走烙鐵，繼續(xù)加熱使焊錫完成潤濕和擴散兩個過程，直到是焊點最明亮?xí)r再拿開烙鐵，不應(yīng)有毛刺和空隙。如未與電路板貼緊，在重復(fù)焊接時焊盤高溫易使焊盤損傷或脫落，物流過程中也可導(dǎo)致焊盤損傷或脫落。本次設(shè)計中用到的元件如下表：表 51 元件列表元件名稱 元件個數(shù)STC12C5A32AD 單片機芯片 1 個AT24C02 芯片 1 個六腳開關(guān) 1 個四角按鍵 2 個LED 綠色 1 個、紅色 2 個IN4148 二極管 1 個電解電容 22uf 1 個、10uf 1 個 瓷片電容 20pf 2 個、 1 個電阻 1K 6 個、10K 4 個晶振 1 個接口 若干 正確的焊接方法焊接時利用烙鐵頭的對元件引線和焊盤預(yù)熱，烙鐵頭與焊盤的平面最好成 45176。⑥ 按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)來優(yōu)化布局。D 強信號、弱信號、高電壓信號和弱電壓信號要完全分開。③ 根據(jù)要求先將所有有定位要求的元件固定并鎖定。(4) 布局① 首先要確定參考點。在鉆孔層中應(yīng)標(biāo)明 PCB 的精確結(jié)構(gòu)，且不可以形成封閉尺寸標(biāo)注。② 標(biāo)準(zhǔn)元件全部采用公司統(tǒng)一元件庫中的封裝。(3) 電路信號仿真模塊電路信號仿真模塊是一個功能強大的數(shù)字/模擬混合信號電路仿真器，能提供連續(xù)的模擬信號和離散的數(shù)字信號仿真。Schematic 模塊具有如下功能：豐富而靈活的編輯功能、在線庫編輯及完善的庫管理功能、強大的設(shè)計自動化功能、支持層次化設(shè)計功能等。 Protel 軟件組成Protel 軟件主要由電路原理圖設(shè)計模塊、印制電路板設(shè)計模塊（PCB 設(shè)計模塊） 、電路信號仿真模塊和 PLD 邏輯器件設(shè)計模塊等組成，各模塊具有強大的功能，可以很好的實現(xiàn)電路設(shè)計與分析。圖 為電路總原理圖 [6]：14 / 42 圖 酒精濃度檢測儀電路總原理圖3 Protel 硬件開發(fā)軟件Protel 是目前國內(nèi)最流行的通用 EDA 軟件，它是將電路原理圖設(shè)計、PCB 板圖設(shè)計、電路仿真和 PLD 設(shè)計等多個實用工具軟件組合后構(gòu)成的 EDA 工作平臺，是第15 / 42一個將 EDA 軟件設(shè)計成基于 Windows 的普及型產(chǎn)品。復(fù)位電路如圖 ：圖 復(fù)位電路 酒精檢測儀總體電路原理圖硬件設(shè)計時，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 伏的電壓值并且電壓值穩(wěn)定，外部干擾小等 [4]。濾波電路由 22uf 電解電容和 電容組成，22uf 電解電容有正負極，長腳為正極接板子 VCC，短腳為負極接板子 GND， 沒有正負極 [5]。每個按鍵還需要一個上拉電阻，上拉電阻一端接VCC，一端接單片機117腳。11 / 42圖 供電及程序下載電路 其它外圍電路1 電源指示燈電路如圖 ：圖 電源指示燈電路發(fā)光二極管 L1 為電源指示燈，它的正極接電源正極，通過開關(guān)與電源正極相連，負極與 1k 的電阻相連接 GND，L1 亮，表示電路板已通電。SCL和 SDA 為 AT24C04 和單片機 IIC 通信的時鐘線和數(shù)據(jù)線。醉酒閾值存儲在 EEPROM 芯片 AT24C04 中，并可以通過 “增加” 、 “減少”按鍵調(diào)節(jié)并保存。其中 J2 的 3 腳為背光引腳，R7 和 R8 電阻用于調(diào)節(jié)背光亮度。 顯示電路顯示部分采用 SMC 1602 液晶屏進行數(shù)據(jù)顯示，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。AOUT 為 MQ3 傳感器模塊輸出的檢測電壓信號，送入 ADC7 端口進行處理，DOUT 為傳感器模塊輸出的數(shù)字電平信號，該信號可以根據(jù)乙醇氣體濃度直接輸出報警信號，報警閾值通過模塊上的電位器進行調(diào)節(jié)。本設(shè)計選用宏晶公司高性能單片機 STC12C5A32AD，其實物和管腳如圖 和 所示。 (4) 模擬量輸出 0~5V 電壓，濃度越高電壓越高。(1) 具有信號輸出指示。模擬傳感器可測量很多物理量，如溫度、壓力、光強等...6 / 42但由于傳感器信號不能直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，這是因為傳感器輸出是相當(dāng)小的電壓、電流或電阻變化，因此，在變換為數(shù)字信號之前必須進行調(diào)理。其技術(shù)特點為：(1) 對乙醇蒸汽有很高的靈敏度和良好的選擇性(2) 快速的響應(yīng)恢復(fù)特性(3) 長期的壽命和可靠的穩(wěn)定性MQ3 氣體傳感器閾值比較 外部 EEPROM酒精濃度顯示 過閾報警傳感器模塊單片機模塊4 / 42(4) 簡單的驅(qū)動回路1 主要技術(shù)指標(biāo)如表 21：表 21 MQ3 主要技術(shù)指標(biāo)2 MQ3 乙醇氣體傳感器靈敏度曲線如圖 所示，其傳感原理為氣敏電阻的輸出阻值隨乙醇氣體等濃度變化而變化。從而使得傳感器的輸出范圍符合 STC12C5A32AD 的范圍。因為原始的采樣值是一個間接的負載分壓值，需要將它轉(zhuǎn)化為被測酒精濃度值。經(jīng)過理論分析以及實際檢驗，產(chǎn)品的工作性能良好。酒精濃度的的采集是應(yīng)用 MQ3 型酒精傳感器，它將檢測到的酒精濃度轉(zhuǎn)化為電信號，然后將電信號傳送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，本設(shè)計中模數(shù)轉(zhuǎn)換器集成在STC12C5A32AD 芯片中，單片機對所輸入的數(shù)字信號進行分析處理，最后將分析處理的結(jié)果通過顯示器顯示出來。在設(shè)計中綜合應(yīng)用了大學(xué)期間所學(xué)習(xí)的《模擬電子產(chǎn)品的安裝與測試》、《數(shù)字電子產(chǎn)品的安裝與測試》以及《電子產(chǎn)品的安裝與調(diào)試》等多門專業(yè)課程。采用 C 語言來實現(xiàn)其軟件功能。但是由于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，目前只有美國、英國、德國等少數(shù)幾個國家能夠生產(chǎn)，加上材料成本高，因此價格相當(dāng)昂貴，是半導(dǎo)體酒精傳感器的幾十倍。但由于價格和使用方便的原因，目前常用的只有燃料電池型（電化學(xué)型）和半導(dǎo)體型兩種。本設(shè)計就是希望能夠設(shè)計出這樣一款產(chǎn)品，以滿足社會的需要?，F(xiàn)如今，由于人們安全意識增強，對環(huán)境安全性和生活舒適性要求的提高，再加上氣體傳感器向低功耗、多功能、集成化方向的發(fā)展，因此，酒精濃度檢測儀具有十分廣闊的現(xiàn)實市場。實物的調(diào)試結(jié)果表明，本設(shè)計能夠成功地實現(xiàn)酒精濃度的檢測。論文詳細地敘述了系統(tǒng)電路的工作原理并對核心控制芯片 STC12C5A32AD 作出了介紹，以及對各核心器件的工作原理和在電路中的主要作用進行了詳細介紹，并闡述了應(yīng)用 Protel 實現(xiàn)電路原理圖的繪制及 PCB 設(shè)計過程，最終對實物調(diào)試情況進行了介紹。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)測對居民的人身和財產(chǎn)安全都是十分重要且必不可少的。為了保障人民的生命財產(chǎn)安全，需要設(shè)計一智能儀器能夠檢測駕駛員體內(nèi)酒精含量，以確定被測者體內(nèi)酒精含量的多少，確保駕駛員的安全，酒精檢測儀的設(shè)計與使用有著不可替代的作用，也有著相當(dāng)好的前景和意義。至今為止，對氣體中酒精含量進行檢測的設(shè)備有燃料電池型（電化學(xué)）、半導(dǎo)體型、紅外線型、氣體色譜分析型和比色型五種類型。與半導(dǎo)體型相比，燃料電池型呼氣酒精測試儀具有穩(wěn)定性好，精度高，抗干擾性好的優(yōu)點。其可檢測出空氣環(huán)境中和人體呼