【正文】 C51 單片機， MQ3 酒精濃度 傳感器。 STC85C52 MUC。要查處就涉及到檢測人體內的酒精含量和使用設備來進行檢測的問題。然而，酒精有時會造成抑制力明顯減弱，這會導致創(chuàng)造力的出現(xiàn)，或者是有時候會導致實際的侵略攻擊性行為。 酒精濃度檢測儀的 發(fā)展 以對氣體中酒精含量進行檢測的設備有五種基本類型，即：燃料電池型（電化學）、半導體型、紅外線型、氣體色譜分析型、比色型。系桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報 告用紙 第 3 頁 共 57 頁 統(tǒng)主要功能內容包括：數(shù)據(jù)處理、時間設置、開始測量、超標報警、鍵盤檢測 本系統(tǒng)設計采用功能模塊化的設計思想，本論文內容分為以下幾個章節(jié)：設計器件簡介和選擇；硬件的設計；軟件設計和系統(tǒng)調試。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。對端口寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 Flash 編程或校驗時， P2亦接收高位地址和一些控制信號。 ?ALE ：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE(地址鎖存允許 )輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。在次期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次信號。 數(shù)模轉換器的簡介 實現(xiàn) A/D 轉換的基本方法很多，有計數(shù)法、逐次逼近法、雙斜積分法和并行轉換法。 ? CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。其內部有一個 8通道多路開關，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通 8 路模擬輸 入信號中的一個進行 A/D轉換。 ?CLK：時鐘脈沖輸入端。 讀 /寫時鐘或 RAM 數(shù)據(jù)時有兩種傳送方式單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送字符組方式 。桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報 告用紙 第 8 頁 共 57 頁 當 Vcc2 大于 Vcc1＋ 時， Vcc2 給 DS1302 供電。只有在 SCLK 為低電平時，才能將 RST置為高電平。 主要性能參數(shù)： ?8K 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃存存儲器 ?1000 次寫 /擦循環(huán) ?時鐘頻率： 0Hz— 24MHz ?三級加 密存儲器 ?256 字節(jié)內部 RAM 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報 告用紙 第 10 頁 共 57 頁 ?32 個可編程 I/O 口線 ?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 ?片內振蕩器和時鐘電路 ADC0832 數(shù)模轉換 ADC0832 為 8位分辨率 A/D 轉換芯片，其最高分辨可達 256 級，可以適應一般的模擬量轉換要求。在一般單片機系統(tǒng)中， 24C02 數(shù)據(jù)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，發(fā)現(xiàn)一種 ATMEL（激光印字）以及 XICOR 牌號的 24C02 具有全面的符合 I2C 總線協(xié)議的功能，而有些牌號 24C02 要么沒有 WP 引腳保護功能，要么沒有器件地址功能（即 2 片 24C02不能共用一個 I2C 總線），有些甚至兩種功能均無。當 RS和 R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當 RS 為低電平 R/W 為高電平時可以讀忙信號，當 RS為高電平 R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 Keil C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51系列兼容單片機 C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。對于 CHMOS 工藝的單片機，外部時鐘要由 XTAL1 端引入，而XTAL2 端應懸空。 本設計中復位電路采用的是開關復位電路，開關 S9 未按下是上電復位電路，上電復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（導通）狀態(tài)，故RST 腳的電壓與 VCC 相同。然而選擇多路模擬開關時必須考慮以下的幾個因素：通道數(shù)量、切換速度、開關電阻和器件的封裝形式。 2℃ Vc:177。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。在此電路中，按鍵輸入部采用低電平有效，上拉電阻保證了按鍵斷開時， I/O 口線有確定的高電平，（ STC89C52 .P1 口內部接有上拉電阻）所以就不需要再外接上拉電阻。我們選定了 AT24C02 存儲 器。 ⑶ DS1302 引腳概述： X1,X2：振蕩源，外接 32。即將液晶顯示模塊的數(shù)據(jù)線與單片機的 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 單片機的 P2 口中未被使用的 I／ O口來控制。電路連接圖見圖 : LCD 按其顯示方式通常可以分為斷式、點字符式、點陣式等。其中，桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報 告用紙 第 21 頁 共 57 頁 前兩種報警裝置因硬件結構簡單，軟件編程方便，常常在單片機應用系統(tǒng)中使用；而語音報警雖然警報信息較直接，但硬件成本高，結構較復雜，軟件量也增加。該電路是由基準電壓、電壓放大和電流放大等 3 個環(huán)節(jié)組成。還有很多處理器都支持 C編譯器，這樣意味著處理器也能很快上手。見圖 圖 主程序流程圖 初始化時鐘 初 始 化 LCD 屏 顯示開機畫面 顯示時間 顯示主菜單 初始化 CPU 開始 讀鍵 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報 告用紙 第 23 頁 共 57 頁 開始使能芯片輸入通道控制字產(chǎn)生時鐘信號讀取 2 字節(jié)數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)據(jù)校驗送入指定寄存器結束 A/D 轉換 模 塊 ⑴模數(shù)轉換模塊的主要功能就是將經(jīng)放大器放大的模擬電壓信號轉化為 MCU能夠處理的數(shù)字信號，并傳送給 MCU。當 CS從低變?yōu)楦邥r，ADC0832 內部所有寄存器清零。接著從處理器接收時鐘信號，每經(jīng)過一個時鐘，轉換后的數(shù)據(jù)就會從高位到低位依次從 DO 移出，經(jīng)過 8 個時鐘后，數(shù)據(jù)又以從低位到高位的形式從 DO移出（也是每個時鐘移一位）。主要是檢測與顯示，時間調整與顯示，數(shù)據(jù)存儲。匯編語言的機器代碼生成效率高，控制性好，但就是移植性不高。 電源 電路 設計 在本次設計中，需要一個比較大的電壓源和一個 5V 的單片機供電源，為了實現(xiàn)便攜式，設用一個 9V 的電壓源，一般 6節(jié)電池和一個 9V 的電池都可以提供，因而需要一個電壓轉換吧 9V 轉換成 5V，設用選用了， ASM117 穩(wěn)壓芯片。但對于某些緊急狀態(tài)，比如系統(tǒng)檢測到的錯誤狀態(tài)等，為了使操作人員不至于忽視，及時采取措施，往往還需要有某種更能引人注意，提起警覺的報警信號。 功耗低：相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內部的電極和驅動 IC 上，因而耗電量比其他顯示器要少的多。 直接訪問方式是把液晶模塊作為存儲器或 I/O 設備直接接在單片機的總線上，單片機以訪問存儲器或 I/O 設備的方式操作液晶顯示模塊的工作。其工作時功耗很低，廣泛應用于電話，傳真，便攜式儀器等產(chǎn)品領域。 外圍擴充存儲器電路 基于 STC85C52 單片機具有 4KB 的程序存儲器（ ROM）， 256B 的數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），由于考慮到本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與存儲所需的容量，現(xiàn)在需要擴充存儲器的容量 。每個獨立式按鍵占有一根I/O 口線。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。 AC or DC RL 負載電阻 可調 RH 加熱電阻 31Ω177。 數(shù)據(jù)采集 設計 (1)從傳感器過來的電壓 信號，必須放大，濾波，采集，轉換才能被 MCU 識別和處理。 實際應用中，復位操作有兩種基本形式：一種是上電復位，另一種是上電與按鍵均有效的復位，上電復位，要求接通電源后，單片機自動實現(xiàn)復位操作。 晶振電路 單片機工作的過程中各指令的微操作在時間上有嚴格的次序，這種微操作的時間次序稱作時序，單片機的時鐘信號用來為單片機芯片內部各種微操作提供時間基準， 89c52的時鐘產(chǎn)生方式有兩種，一種是內部時鐘方式，一種是外部時鐘方式。 Keil 提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 第 4腳： RS 為數(shù)據(jù) /命令選擇端，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。電壓允許范圍 ~5V。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊；基本特性 : 低電源電壓（ VDD:++）（ 2）、顯示分辨率 :128 64 點 ?內置漢字字庫，提供 8192 個 16 16 點陣漢字 (簡繁體可選 ) ?內置 128 個 16 8點陣字符， 2MHZ 時鐘頻率 ?顯示方式： STN、半透、正顯，驅動方式： 1/32DUTY， 1/5BIAS ?視角方向： 6點，背光方式：側部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的 1/5— 1/10 ?通訊方式：串行、并口可選，內置 DCDC 轉換電路，無需外加負壓 ?無需片選信號，簡化軟件設計，工作溫度 : 0 度 +55 度 ,存儲溫度 : 20 度 +60度。如果在傳送過程中 RST置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送， I/O 引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。在主電源關閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。 使用串行 I/O 口方式使得管腳數(shù)量最少 。 ?OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。 ? Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入（復用）。 ADC0832 模數(shù)轉換器具有 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉換、輸入輸出電平與 TTL/CMOS桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報 告用紙 第 6 頁 共 57 頁 相兼容、 5V 電源供電時輸入電壓在 0～ 5V 之間、工作頻率 為 250KHZ 、轉換時間為 32 微秒、一般功耗僅為 15MW 等優(yōu)點，適合本系統(tǒng)的應用，所以我們采用 ADC0832 為模數(shù)轉換器件。 ?XTAL1：振蕩器反相放大器及內部時鐘發(fā)生器的輸入端。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE 禁止位無效。 ?RST：復位輸入。 在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVDPTR 指令）時 ， P2 口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。同時 STC89C52 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。 酒精濃度檢測儀 設計內容 本論文主要完成酒精濃度檢測儀 軟件設計，設計內容包括： A/D 轉換器程序、控制程序、超標報警、鍵盤檢測、數(shù)據(jù)顯示等。由日常道路交通安全違法行為和交通肇事案例來看，機動車駕駛員酒后駕車約占 %；而摩托車交通肇事中 ，酒后駕駛的比例則高達 %。喝一、兩杯酒對人有鎮(zhèn)定或松弛的作用。據(jù)事故調查統(tǒng)計，超過半數(shù)的車禍與飲酒有關。s rapid economic development and the rapid increase people39。要查處就涉及到檢測人體內的酒精含量和使用設備來進行檢測的問題。據(jù)有關資料統(tǒng)計，全世界每年因車禍喪生的人數(shù)就超過 60 萬人，留下永久性傷殘者在 400 萬以上，一般受傷者則不計其數(shù)。系統(tǒng)將傳感器輸出的 4~20mA的標準信號通過以 AD0832 為核心的 A/D 轉換電路調理后，經(jīng)由單片機進行數(shù)據(jù)處理，最后由 LCD顯示 酒精 濃度值。 A / D converter。 本文研究設計了一種用于公共場所具有檢測及超限報警功能的酒精濃度智能測試儀。 根據(jù) WHO 數(shù)據(jù)，全球 2021 年的人均純酒精消費量為 ，其中歐洲地區(qū)人均達，美洲地區(qū)人均為 。但由于價格和使用方便的原因，目前（截止 2021 年 8 月）常用的只有燃料電池型（電化學型）和半導體型兩種。 2. 方案器件 簡介 硬件設計部分主要包括： MCU、 A/D、時鐘芯片、 LCD、外圍擴展數(shù)據(jù) RAM 等芯片的選擇，以下做一些器件的比較。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。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。 ?P3 口： P3口是 一組帶有內部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 ? /VPP：外部訪問允許。由于逐次逼近式 A/D轉換具有速度，分辨率高等優(yōu)點，而且 采用這種方法的 ADC 芯片成本低，所以我們采用逐次逼近式 A/D 轉換器。 ? CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 主要特點： DC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A／ D轉換器，內部結構如圖 13． 22所示，它由8路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8位開關樹型 D／ A轉換器、逐次逼近， ADC0809