【正文】 的征程，要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際工作中去。老師們認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師劉望蜀老師、和研究生助教吳子儀老師。最后，我要感謝我的父母對我的關(guān)系和理解，如果沒有他們在我的學(xué)習(xí)生涯中的無私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無法順利完成今天的學(xué)業(yè)。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。便攜式酒精濃度檢測儀的設(shè)計(jì)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。人們對檢測的精度高，準(zhǔn)確度高，攜帶方便等等要求，再加上氣體傳感器向低功耗、多功能、集成化方向的發(fā)展，單片機(jī)具有受集成限制，片內(nèi)儲存量較小，可靠性好，擴(kuò)展簡單，控制功能強(qiáng)等特點(diǎn)，所以，基于單片機(jī)的酒精濃度檢測儀的研究和開發(fā)生產(chǎn)具有十分廣泛的現(xiàn)實(shí)市場和潛在的市場需求。(2)ADC0832的轉(zhuǎn)換流程圖見下圖42所示：圖42數(shù)轉(zhuǎn)換流程圖 按鍵程序流程圖(1)按鍵時(shí)顯現(xiàn)人機(jī)對話的一個(gè)控制按鈕，通過按鍵的操作，對系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)送操作指令，后經(jīng)與 MCU 串行通信，然后在液晶上顯示。圖 41主程序流程圖 A/D轉(zhuǎn)換模塊程序流程圖(1)模數(shù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為 MCU能夠處理的數(shù)字信號，A/，接 ，CLKD1 和 D0 接 。(2)軟件削抖的基本原理是當(dāng)檢測出鍵盤閉合時(shí)，先執(zhí)行一個(gè)延時(shí)子程序產(chǎn)生數(shù)毫秒的延時(shí)，待接通時(shí)的前沿抖動(dòng)消失后在判別是否有按鍵下。在第3個(gè)脈沖下沉之前DI端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。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，采用同相放大器的優(yōu)勢在于其輸入阻抗極大， V電壓與后級電路隔離，使其免受負(fù)載變化的影響；運(yùn)放與電阻R3和R2組成比例放大環(huán)節(jié)，可對基準(zhǔn)電壓按要求進(jìn)行比例放大輸出，但輸出電壓最大不能超過運(yùn)放的電源電壓。這種報(bào)警信號一般有閃光報(bào)警、鳴音報(bào)警和語音報(bào)警三種類型。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。對于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。 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。串行E2PROM是基于I2CBUS 的存儲器件，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。為了使測量的精確度達(dá)到最高，誤差最小，需要找到適宜的溫度，一般在測量之前將傳感器預(yù)熱5分鐘。 主要性能參數(shù)：(1) 8K 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃存存儲器 (2) 1000次寫/擦循環(huán)(3) 時(shí)鐘頻率：0Hz—24MHz (4) 三級加密存儲器(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)直接測量的是呼氣中的酒精濃度，再轉(zhuǎn)換為血液酒精含量濃度。 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)?，F(xiàn)在大多都是對氣體濃度或液體濃度的單一檢測，最好是能解決一個(gè)檢測儀能同時(shí)對酒精的氣體和液體兩種狀態(tài)下的檢測。 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。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對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。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。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。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]。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)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。 傳感器的標(biāo)準(zhǔn)回路有加熱回路和信號輸出回路兩部分。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。 LCD顯示模塊液晶顯示模塊與計(jì)算機(jī)的接口電路有兩種方式，它與單片機(jī)的接口方法分為直接訪問方式和間接控制方式。本系統(tǒng)由酒精傳感器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，單片機(jī)，鍵盤，聲音報(bào)警以及LCD顯示等部分組成，在這次的整體設(shè)計(jì)中詳細(xì)涉及下面幾個(gè)方面，其原理框圖如圖 31所示：圖31系統(tǒng)總體流程圖 硬件設(shè)計(jì)外圍電路 晶振電路、復(fù)位電路設(shè)計(jì)單片機(jī)工作的過程中各指令的微操作在時(shí)間上有嚴(yán)格的次序，這種微操作的時(shí)間次序稱作時(shí)序。端口線電平和輸入輸出狀態(tài)不確定可能使外圍設(shè)備操作失誤，導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生，內(nèi)部一些控制寄存器(專用寄存器)內(nèi)容不確定可能導(dǎo)致定時(shí)器溢出、程序尚未開始就要中斷及串口亂傳向外設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)。開關(guān)按下時(shí)是按鍵手動(dòng)復(fù)位電路，RST端通過電阻與VCC電源接通，通過電阻的分壓就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。閃光報(bào)警實(shí)現(xiàn)單頻音報(bào)警的接口電路比較簡單，只要當(dāng)值高于警報(bào)值的時(shí)候給一個(gè)低電頻就能驅(qū)動(dòng)二極管發(fā)光，簡單易懂。但由于DO端與DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。由于本系統(tǒng)只有+、設(shè)置、確認(rèn)4個(gè)控制命令，所需按鍵較少，所以本系統(tǒng)選擇獨(dú)立式按鍵。 外圍擴(kuò)充存儲器電路設(shè)計(jì)圖39外圍擴(kuò)充存儲器電路基于STC89C51單片機(jī)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(kuò)充存儲器的容量。CS在整CLK CS 個(gè)轉(zhuǎn)換過程中都必須為低，當(dāng)CS為低時(shí)，在數(shù)據(jù)輸入端DI(數(shù)據(jù)輸入端)加一個(gè)高電平，接著在CLK上加一個(gè)時(shí)鐘，DI上的邏輯1就會使ADC0832的DI脫離高阻態(tài)，然后通道配置數(shù)據(jù)伴隨著時(shí)鐘通過DI端