【正文】 查閱文獻 ， 調(diào)查研究 ， 方案設計 ， 外文應用 ， 計算機處理 ， 撰文論證 ， 文字表達等方面加強訓練 ， 實現(xiàn)所學知識向能力的轉化 。多年前交通管理者判定駕駛人員是否有飲酒只能靠主觀判斷、肉眼的觀察和去醫(yī)院進行血液中酒精含量的檢測，這些不科學不及時的方法造成了很多不必要的誤會和麻煩；而現(xiàn)在伴隨著科技的發(fā)展酒精濃度測試儀已經(jīng)基本裝備了交通管理者的隊伍。軟件設計采用 KeilB 編程軟件 ，實現(xiàn)了對 酒精濃度 信號處理過程的編程和調(diào)試。MQK2 酒精傳感器將檢測到的信息發(fā)送至芯片和設定的閾值比較后判斷是否報警，若報警 GSM 模塊實現(xiàn)了將報警信號發(fā)送至手機端，同時在液晶顯示屏上顯示測量結果。 畢 業(yè) 設 計 設計題目： 基于單片機的酒精濃度測試的設計與研究 系 別： 信息工程系 班 級： 電子信息工程 基于單片機的酒精濃度測試的設計與研究 摘 要 對于人體內(nèi)酒精濃度的高低的判斷主要依據(jù)于人酒后所呼出的氣體中酒精濃度的高低做出適當?shù)呐袛唷? 本文設計了一個基于單片機的酒精濃度檢測報警系統(tǒng)，單片機作為主控芯片。 硬件設計采用 Protel DXP 軟件，完成了各個模塊的原理圖 設計 。酒后駕車引起的交通事 故是由于司機的過量飲酒造成人體內(nèi)酒精濃度過高，麻痹神經(jīng)，造成大腦反應遲緩，肢體不受控制等造成的。使學生能掌握單片機基本使用方法。測試儀進行氣體測試的基本步驟是 :單片機采集酒精傳感器的響應信號 ，并且進行轉換，儲存在 數(shù)據(jù)存儲器 (SRAM)中，然后單片機進行氣體濃度的識別 ,并且將結果輸出到液晶顯示屏上，同時可發(fā)出濃度閾值的光 (聲 )警報信號也可通過網(wǎng)絡將警報發(fā)送至手機。各個子程序的功能相對獨立，便于調(diào)試和修改。 。當單片機判斷所檢測到的酒精濃度超出所設定的閾值時，發(fā)出聲光報警的同時并將報警信 號發(fā)送至提前設定好的手機。 模塊內(nèi)有 GSM 射頻芯片、系帶處理芯片、存儲器、功放器件等。指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的 51 單片機，但是速度快 812 倍。 STC89C5A60S2 引腳功能 12345678RST/91011121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728NA/29ALE/30EX_LVD/313233343536373839VCC40U1STC12C5A60S2P10P11P12P13P14P15P16P17P30P31P32P33P34P35P36P37RSWRLCDENP23P24P25P26P27P01P02P00P03P04P05P06P07123456789RP2排阻VCCVCC 8051 CPU， 1T，單時鐘 /機器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051。 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字節(jié) ...... 1280 字節(jié) RAM。 MAX810 專用復位電路（外部晶體 12M 以下時，復位腳可直接1K 電阻到地） 。 14. 2 個時鐘輸出口，可由 T0 的溢出在 ，可由 T1 的溢出在 。 19. STC12C5A60S2 系列有雙串口，后綴有 S2 標志的才有雙串口，RxD2/(可通過寄存器設置到 )， TxD2/(可通過寄存器設置到 )。 內(nèi)部時鐘信號由 振蕩器輸出的振蕩脈沖經(jīng) 2 分頻 得到 ，用 來控制 單片機內(nèi)部各功能部件按 照順 序協(xié)調(diào)工作，其周期稱為時鐘周期。 復位電路 為確保單片機系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作，復位電路是必可少的一部分，復位電路的第一功能是上電復位。此時復位信號有效，使微機系統(tǒng)重新恢復正常運行。持續(xù)一段時間后，復位撤除，微機開始工作。適合用于檢測機動車駕駛員是否為酒后駕駛 。傳感器表 面電阻 RS 的變化，是通過與其串聯(lián)的負載電阻 RL 上的有效電壓信號 VRL 出面獲得的。 表一標準工作條件 表二酒精傳感器 MQ3 的環(huán)境條件 MQ3 標準回路 傳感器阻值變化率與酒精濃度、外界溫度之間的關系 9 A/D 轉換電路 在單片機應用系統(tǒng)中，被測量對象的有關 變化量，如溫度、壓力、流量、速度等非電物理量，須經(jīng)傳感器轉換成連續(xù)變化的模擬電信號（電壓或電流），這些模擬電信號必須轉換成數(shù)字量后才能在單片機中用軟件進行處理。 此單片機 A/D 轉換為 10 位精度 ADC，共 8 路，轉換速度可達 250K/S(每秒鐘 25 萬次 )。 MAX3222 確保在 120kbps 數(shù)據(jù)速率下維持 RS232 輸出電平。 指令碼 0x01H，光標復位到 0x00H 這個地址的 位置。 I/D： 它表示 光標 應該 移動 的 方向，高電平 的時候 右移，低電平 的時候 左移 ； S:它控制 屏幕上所有 的 文字 方向 是左移或右移，高電平有效， 而 低電平 此位 無效。 指令 5：光標 以及 顯示 的 移位 。 指令 7： 設置 RAM 的 地址 。 指令 10：寫數(shù)據(jù) 。 圖 35 LCD1602顯示電路 12 在 使用 液晶模塊 之前要先進行 初始化 ，首先 要設置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的， 不需要重新設置 。現(xiàn)今無線 通信 技術已經(jīng)十分成熟，無線 通信 模塊可以實現(xiàn)短時間、長距離、低功耗、高靈敏度、抗干擾性、高集成度，從 而節(jié)省了人力、物力，并且還能進行實時監(jiān)測，及時處理現(xiàn)場突發(fā)狀況。簡單來講， GSM 模塊加上鍵盤、顯示屏和電池，就是一部手機。 用口線較多時，可以將鍵盤接成矩陣的形式，這種形式節(jié)省口線。 報警電路 設計 蜂鳴器是一種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、定時 器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。無源蜂鳴器 接直流電是不會工作的。在某些半導體材料 的 PN結中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉換為光能。 按鍵圖 14 聲光報警電路 本設計中采用的是聲光同事報警，在采集到的酒精濃度的值超過報警值時，電路同事發(fā)出聲光報警信號。工作過程為：當酒精濃度值大于設定的上限值，程序會將對應三極管基極連接的單片機引腳置為低電平，這樣三極管就可以驅(qū)動蜂鳴器和發(fā)光二極管工作，發(fā)出聲光報警。 本設計使用 Keil 軟件開發(fā)平臺。 利用 Keil 軟件編程流程： (1)建立一個新工程：單擊 Project 菜單，在彈出的下拉菜單中選中 New Project 選項 ； (2)選擇單片機的型號 ,根據(jù)所使用的單片機來選擇 ,本設計所使用的是 STC89C52， 選擇 STC89C52 之后 ,然后點擊確定 設置工程的配置參數(shù) ， 選中創(chuàng)建 HEX 文件 ； (3)打開 /建立程序文件。 系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)的軟件設計 分為 C 語言程序。首先對 AD 轉換器進行初始化 ,然后將其 0通道輸入的 05V 的模擬信號轉換為對應的數(shù)字量 OOHFFH,然后將對應數(shù)值存儲到 3FH 內(nèi)存單元。由于 LCD1602 自帶字母字符庫和數(shù)字字符庫，因此可以直接可以在程序中寫字母和數(shù)字字符。 LCD_WriteCmd(CMD_WORK_MODE)。 LCD_WriteCmd(CMD_INPUT_MODE3)。 LCD_WriteCmd(CMD_DDRAM_ADDR)。 unsigned char ct=0。ms0。 } void clear_buffer() { unsigned char i。 ct=0。 delay_ms(500)。 } else { clear_buffer()。 } unsigned char gsm_init() { if(init_mand(AT\r)==0) return AT_ERROR。 return 0。 delay_ms(500)。 uart1_sendstring(num)。 delay_ms(500)。 clear_buffer()。 unsigned char n。)。 uart1_send(n)。 delay_ms(1000)。 p+=2。 memset(numbuf,0,20)。 p1=strchr(p1,39。 p1=strchr(p1,39。 p=strchr(p1,39。 else memcpy(buf,p1,pp1)。 } */ p1=NULL。 uart1_send(39。 clear_buffer()。 } RI=0。本電路中報警電路分為蜂鳴器報警電路和發(fā)光報警電路兩部分 ,當輸入端 ,有電流通過蜂鳴器 ,蜂鳴器發(fā)出聲 音報警 。傳感器輸入值經(jīng) A/D 轉換后 ,首先調(diào)用比較子程序 ,再進行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示和測量值與閾值之間的比較運算 ,小于閾值則繼續(xù)執(zhí)行顯示程序 ,若大于閾值則將單片機的 、 兩端口清零進行聲光報警。 串行口子程序 串行傳送數(shù)據(jù)時需傳 8 個值， 兩個監(jiān)測點的 溫 濕度 值和 4 個設定的溫濕度上 22 限值 。初始化程序如下： void uart1_init() { /* SCON=0X50。 TH1=TL1=0xfd。 */ PCON |= 0x80。 //Timer1 Set as Timer, 12T TMOD = (TMOD amp。 ES = 1。 AUXR=0X14。 //串口 2 波特率加倍 S2CON = (S2CON amp。 //baudrate use BRT BRT = BRT_Reload。首先需要使用 Protel DXP 軟件繪制 整體 的電路原理圖，然后 按照設計原理要求 使用 Keil 軟件新建工程，編寫程序 。無線傳通信模塊 采用 GSM 模塊。 系統(tǒng) 焊接前應熟悉各芯片的引腳，焊接時參照電路圖，仔細地連接引腳。 程序編寫完 成后，首先進行編譯確保程序沒有語法問題，之后再生成 HEX 文件才可以下載到單片機中。主要任務是檢驗 是否按照設想的 功能 顯示 效果 ， 并校正數(shù)值。在設計操作過程中遇到的問題及解決方法如下： 后，發(fā)現(xiàn)復位電路不起作用，無法對單片機復位。 LCD1602 總是一片綠屏，什么都沒有顯示。 首先，通過收集資料，了解更多關于 酒精濃度檢測的 情況，設計出 酒精濃度檢測 系統(tǒng)的整體組成方案；其次，研究 酒精濃度 傳感器的檢測電路，無線 通信 模塊的特性， 酒精濃度 顯示 的實現(xiàn)條件，完成硬件的電路設計；再次，對系統(tǒng)的各模塊進行 C 語言編程設計， 完成整體的軟件設計；最后，利用 Keil 軟件進行程序的調(diào)試 ，利用單片機開發(fā)板進行 酒精濃度檢測 模塊，無線模塊及 軟硬件調(diào)試，成功后，動手焊接電路板，完成畢設的全部任務。這樣完善后的設計會更加完美，應用的場合會更加廣泛。掌握了基于單片機來設計一個檢測系統(tǒng)的方法，并進一步鞏固、擴大和深化了我所學的電路，單片機， C 語言等課程的基本知識和基本技能，提高了我設計電路，解決問題的能力。 同時也十分感謝在實驗室的各位同學，從器件的焊接調(diào)試到程序的編寫和最終的調(diào)試完成，他們給予了我非常多的幫助，讓我感受到了我們這個集體的溫暖和友情，是值得我一生珍惜的。= ~0x02 sfr P1ASF = 0x9D。 //帶 AD 系列 define ADC_OFF() ADC_CONTR = 0 define ADC_ON (1 7) define ADC_90T (3 5) define ADC_180T (2 5) define ADC_360T (1 5) define ADC_540T 0 define ADC_FLAG (1 4) //軟件清 0 define ADC_START (1 3) //自動清 0 define ADC_CH0 0 define ADC_CH1 1 define ADC_CH2 2 define ADC_CH3 3 define ADC_CH4 4 define ADC_CH5 5 define ADC_CH6 6 define ADC_CH7 7 30 sbit K1=P1^1。 sbit LED=P1^6。 unsigned char xdata num_to_send[