【正文】 我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 摘要 IV 摘 要 近年來，隨著我國經濟發(fā)展，越來越多的私家車進入了人們的視野，而酒后駕車造成的交通事故也屢屢攀升。所以基于單片機的酒精濃度監(jiān)測儀的研究對社會公共安全的提高具有很大促進作用。 當前各國家都在廣泛研究環(huán)保型能源，因為它 直接 可以 把可燃氣體轉變成電能 ，并且 不產生污染 ， 酒精傳感器 只是 燃料電池的 一方面應用。 但是 現在 大部分一般的酒精濃度檢測儀 價格低的靈敏度低， 準確度高的售價也比較昂貴 ， 并且大多只是對結果進行預警、低報、高報三限報警 點設置 。 本課題實現目標 本課題進行硬件部分和軟件部分設計，硬件部分是利用酒精氣敏傳感器檢測 空氣中的酒精濃度并轉為電壓信號，經 A/D 轉換器程序 轉換成數字信號傳給單片機系統(tǒng)，并經單片機及其外圍電路信號處理，顯示酒 精濃度值以及超閾值聲光報警。 單片機采集酒精傳感器的響應信號 ， 并且進行轉換 。 STC89C51 有 40 個引腳 ， 32 個外部雙向輸入 /輸出 (I/O)端口 ， 并且有 2 個外中斷口 ， 2 個全雙工 串行通信口 ， 32 個讀寫口線 ， 片內振蕩器及時鐘電路 ， 3 個16 位可編程定時計數器 。 掉電方式保存 RAM 中的內容 ， 但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復位 ， 其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結合在一起 ，特別是可反復擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)本 。 在選擇傳感器的時候 ， 一定要考慮到穩(wěn)定性、靈敏度、選擇性和抗腐蝕性 。 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 輸出面獲得的 。 圖 23 MQ3 結構和外形 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設計） 5 圖 24 MQ3 標準回路 圖 數模轉換器 實現 A/D 轉換的基本方法很多 ， 有計數法、逐次逼近法、雙斜積分法和并行轉換法 。 這類型 ADC 的分辨率和采樣速率是相互牽制的 ， 優(yōu)點是分辨率低于 12 位時 ， 價格較低 ， 采樣速率也很好 。 在一般單片機系統(tǒng)中 ， 24C02 數據受到干擾的情況是很少的 ， 基本的讀寫功能外 ， 還對地址功能以及 WP 引腳保護功能進行了全面的檢測 [6]。 間接控制方式 只是 利用它的 I/O 口來實現與顯示模塊的聯(lián) 系 ，而不使用單片機的數據系統(tǒng) 。 硬件設計原理 由酒精傳感器對待測氣體 (液體 )進行檢測 ， 轉換成輸出電壓信號 ，以 單片機為核心的控制、信號采集處理、聲光報警電路以及顯示、鍵盤、 PC 接口電路 。 89C51 的時鐘產生方式有兩種 ， 一種是內部時鐘方式 ， 一種是外部時鐘方式 。 本系統(tǒng)中為了盡量降低功耗的原則 ， 采用了內部時鐘方式 。 當在 89C51 單片機的 RST 引腳引入高電平并保持 2 個機器周期時 ， 單片機內部就執(zhí)行復位操作 (若該引腳持續(xù)保持高電平 ， 單片機就處于循環(huán)復位狀態(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為：晶振為 12MHz 時， C1 為 10Uf， R4 為。其中 ， 前兩種報警裝置因硬件結構簡單 ， 軟件編程方便 ，往往 在單片機應用系統(tǒng)中使用 。 工作原理如圖 35 低壓層直流穩(wěn)壓電源電路原理圖 。 信號調制電路 設計 圖 36 信號調制圖 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設計） 13 上 圖為酒精傳感器電極信號調理電路， 采集到的信號都會很弱 ， 首先將信號經過二階有源濾波電路以后 ， 經過 3 級放大電路 ， 同相和反相放大電路構成一級和二級 ， 互相抵消了零度漂移和失調 ， 后面的差動放大電路構成第三極 ， 將差分出入轉換為單端輸出 。當要進行 A/D 轉換時 ， 須先將 CS 使能端置于低電平并且保持低電平直到轉換完全結束 。 如圖 37 所示 ： 圖 37 數模轉換圖 本系統(tǒng)應用有人機對話功能，該功能既能隨時發(fā)出各種控制命令和數據輸入以及和 LCD 連接顯示運行狀態(tài)和運行結果。每個獨立式按鍵占有一根I/O 口線。當按鍵釋放時，也要經過數毫秒延時，呆后沿抖動消失后在判別是否釋放。我們選定了 AT24C02 存儲器 。 工作時序如下所 示 ： ADC0832有 8 只引腳 ， CH0 和 CH1 為模擬輸入端 ， CS 為片選引腳 ， 只有 CS 置低才能對 ADC0832 進行配置和啟動轉換 。 在經過一個時鐘 ， DO 脫離高阻態(tài) ， 從而啟動轉換 ， 接著從處理器接收時鐘信號 ， 每經過一個時鐘 ， 轉換后的數據就會從高位到低位依次從 DO 移出 ， 經過 8 個時鐘后 ， 數據又以從低位到高位的形式從 DO 移出 (也是每個時鐘移一位 )。 (2)按鍵查詢式的流程圖見下 43： 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設計） 17 按鍵的四個鍵分別接 ， ， ， ， 由于 P1 口具有上拉電阻 ， 所以不需要加上拉電阻進行電壓的放大 。在液晶上顯示的格式如表 41 所示 ： 表 41 液晶顯示表 C 0 2 A D D R E S S : 0 X 0 1 W R : 0 1 0 R E A D : 0 1 0 5 本設計總結與展望 傳統(tǒng)的機械檢測儀或酒精計一般靈敏度和準確度也比較低或者檢測方法難 ，由此 檢測儀向更迅速 、 更快捷 、 方便攜帶等要求發(fā)展 。 針對目前的現狀 ， 該系統(tǒng)設計 遵循 體積小 ，質量輕 ， 性價比高的原則 。 6 結束語 目前，隨著人們生活水平的提高，私家車的數量也越來越多，從而引發(fā)的交通事故也越來越多，其中大部分是由于酒后駕車。 根據設計前對該系統(tǒng)所要實現功能的要求 ， 綜合考慮我們采用 STC89C51 單片機為控制核心 。北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設計） 20 參考文獻 [1] 何立民 .單片機高級教程應用與設計 [M] .北京 :北京航空航天大學出版 ， 20xx： 6570. [2] 鄭學堅 .微型計算機原理及應用 [M].北京 :清華大學出版社， 20xx： 332351. [3] 李維提 .郭強 .液晶顯示應用技術 [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ， 20xx： 7884. [4] 何希才 .傳感器及其應用 [M].北京 :國防工業(yè)出版社 ， 20xx： 3645. [5] 王幸之 .AT89 系列單片機原理與接口技術 [M].北京 :北京 航空航天大學出版社 ， 20xx：7781. [6] 華成英 ,童詩白 .模擬電子技術基礎第三版 [M].北京 : 高等教育出版社 ， 20xx： 3340. [7] 孫傳友 .溫控系統(tǒng)原理與設計 [M]. 北京 :北京航空航天大學出版社 ， 20xx： 1527. [8] 林 德杰 .電氣測試技術 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ， 1993： 9197. [9] 紀宗南 .單片機外圍器件使用手冊 — 輸入通道器件分冊 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ， 20xx： 121126. [10] 賈伯年 .傳感器技術 [M].南京 :東南大學出版社 ， 20xx： 5560. 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設計） 21 致 謝 我的這篇畢業(yè)論文的完成 ， 首先要向在論文寫作中給予我鼓勵和指導的老師致以深深的敬意和謝意 。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本次畢業(yè)設計大概持續(xù)了半年，現在終于到結尾了。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設計。再次對周巍老師表示衷心的感謝。 致 謝 四年的大學生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。 學友情深，情同兄妹。是他們在我畢業(yè)的最后關頭給了我們巨大的幫助與鼓勵， 給了我很多解決問題的思路， 在此表示衷心的感激。