【正文】 、程序存儲器和中斷向量表，存儲器組織圖如圖 所示。 10～ 15 未用 SSEL1 SSEL0 ID1 ID0 MC1 MC0 未用 CLR TAIE TAIFG 圖 TACTL 寄存器 SSEL SSEL0：定時器 A 的時鐘源選擇。該位設置為 1 時， TAR 寄存器里的內(nèi)容、計數(shù)器方向等內(nèi)容被清除。 5~15 為 0 TAIVx（ 3 位） 0 圖 TAIV 寄存器 由圖 可知， TAIV 寄存器使用 了 3 位對中斷向量進行編碼，以便區(qū)分是哪一個中斷請求，具體的編碼如表 所示。比較器 A 主要有以下特點： ? 反向和非反向的中斷輸入復用器。 （ 8） 串口通信（ USART） 串口通信是一個非常重要的部 分，通過串口通信來實現(xiàn)于其他模塊進行通信。具有單通道單次轉(zhuǎn)換、單通道多次轉(zhuǎn)換、序列通道單次轉(zhuǎn)換和序列通道多次轉(zhuǎn)換 4 種轉(zhuǎn)換模式。 ADC12 模塊的中斷控制類寄存器主要對相應的中斷進行處理。該寄存器的各個位使能相應的中斷。液晶顯示電路采用 LCD1602，這是一款低功耗的點陣圖形式 LCD，可以工作在 5V供電的情況下，具有多功能指令，內(nèi)部帶有中文字庫，既可以工作于串行方式又可以工作于并行方式，很容易與 16 位的單片機相連。為了減少電源輸出紋波對放大電路的影響，在電源的管腳增加一個 ，以減小輸入端受到的干擾。當線圈斷電時，鐵芯失去磁性，由于接觸銅片的彈性作用，使鐵板離開鐵芯，恢復與第一個觸點（常閉觸點）的接通，這一過程稱為電磁繼電器的復位。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。即：邏輯。該器件包含 2驅(qū)動器、 2接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供 TIA/EIA232F電平。 S1S W P BG N D1R E S E T2V c c3U 1 2M A X 8 0 9 S T RR E S E T 03 . 3 VC 2 10 .1 μ FC 2 01 μ F 圖 復位電路 復位電路不僅可以自動復位，同時也可通過按鍵來手動復位。 采集模塊 采集模塊主要是獲得酒精傳感器采用旁熱型半導體式酒精氣敏元件 MQ3 以及通過信號調(diào)理放大電 路、濾波電路處理過的數(shù)據(jù)，該部分主要通過 MSP430F149 片內(nèi)的 A/D轉(zhuǎn)換來完成數(shù)據(jù)的采集任務，采集的模擬參考電壓采用片內(nèi)的參考電壓，數(shù)據(jù)采集的間隔時間通過定時器 A 來完成，就是在每次定時器 A 中斷到來是讀取 A/D 轉(zhuǎn)換采集得到的數(shù)據(jù)，在讀數(shù)據(jù)之前先停止 A/D 轉(zhuǎn)換，在讀取數(shù)據(jù)完畢后啟動 A/D 轉(zhuǎn)換，如果得到數(shù)據(jù)，則設置一個標志位通知主程序，告訴主程序已經(jīng)得到新的數(shù)據(jù)。為了使輸出電源的紋波小，在輸出部分用了一個 和 的電容，另外在芯片的輸入端也放置一個 的濾波電容，減小輸入端受到的干擾。 ④ 傳輸電纜長度 由 RS232C 標準規(guī)定在碼元畸變小于 4%的情況下，傳輸電纜長度應為 50 英尺，其實這個 4%的碼元畸變是很保守的，在實際應用中，約有 99%的用戶是按碼元畸變 10~20%的范圍工作的，所以實際使用中最大距離會遠超過 50 英尺。 RS232C 最常用的 9 條引線的信號。 本系統(tǒng)軟件編寫的程序可直接通過 PC機的串行口，再經(jīng)過 MAX232電平轉(zhuǎn)換下載到單片機中，從而去執(zhí)行相應的功能。這樣吸合、 釋放 ，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。 KR E L A Y S P S TE11 μ FR 1 81KG A I N1I N 2I N +3G N D4O U T5V c c6G A I N8B Y P A S S7U7L M 3 8 6R 1 91 0 0R I N GC 1 00 .1 μ FE21 μ FS P 13 . 3 VR 2 61KD1D I O D EV C C5V汽車點火裝置 圖 報警 、繼電器 電路 圖 車載酒精探測控制儀的設計 30 報警電路 報警電路是利用蜂鳴器作為報警器，當酒精含量超標時，發(fā)出禁止行車警告音；不超標時，發(fā)出允許行車提示音，由 （ Ring）驅(qū) 動蜂鳴器來實現(xiàn)。 D1紅D2綠D3黃R 1 51KR 1 61KR 1 71KP 1 .4P 1 .5P 1 .6P 3 .0P 3 .1P 3 .2P 4 .0P 4 .1P 4 .2P 4 .3P 4 .4P 4 .5P 4 .6P 4 .75VG N D1V c c2V03RS4R / W5E6D B 07D B 18D B 29D B 310D B 411D B 512D B 613D B 714L E D A15L C D K16LCD1602U6L C D 16 02V C CV C CR 1 46 圖 顯示和指示燈電路圖 指示燈電路 指示燈電路采用紅綠黃三個指示燈，紅燈是電源指示燈，工作時亮，不工作時滅；綠燈是檢測提示燈，因為酒精探頭需要一定時間加熱，才能達到理想的靈敏度，加熱時車載酒精探測控制儀的設計 28 間到，綠燈亮，表示可以進行濃度探測；黃燈為報警指示燈 ,黃燈不亮，表示可以行車；當黃燈亮時，表示酒精濃度超標，不可以駕駛，同時黃燈閃爍的頻率越高，酒精濃度越高。 ADC12IE 寄存器為 ADC12 模塊的中斷允許寄存器，該寄存器為 16 位的寄存器。其中轉(zhuǎn)換控 制類的寄存器有： ADC12CTL0 和 ADC12CTL1；中斷控制類的寄存器有：ADC12IFG、 ADC12IE 和 ADC12IV；存儲控制類的寄存器有 ADC12MCTL0～ADC12MCTL15；存儲器類寄存器有 ADCMEM0～ ADCMEN15。 ? 每個信道可以單獨選擇正極性或者負極性的參考源。 ? 比較器和參考電壓產(chǎn)生可以關閉。 ? 有獨特的輸入輸出寄存器。 CCR1 的 CCIFG 中斷標志、 CCR2的 CCIFG 中斷標志和 TAIFG 中斷標志使用一個中斷向量表， TAIV 寄存器是用來判斷是哪一個中斷標志請求。 MC MC0 與工作方式選擇的關系如表 所示。 a) TACTL寄存器 TACTL寄存器是一個 16 位的寄存器。如果運算結(jié)果超出范圍，則 CPU 將該位設置為 1，如果沒有超出范圍，則該位的內(nèi)容為 0。 ? OscOff：晶體控制位。 ? N：負標志位。 圖 MSP430F149 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 （ 1） CPU MSP430F149 的內(nèi)核 CPU結(jié)構(gòu)是按照精簡指令和高透明的宗旨來設計，它采用的是“馮 諾依曼 ”結(jié)構(gòu)， ROM 和 RAM 在同一地址空間，使用同一組地址數(shù)據(jù)總線。 ? 串口通信模塊： USART0 和 USART1，兩個串口都可以通過軟件選擇設置成USAR 方式或者 SPI 方式，由于這一系列單片機提供了兩個串口，可為用戶進行多機通信設計提供方便。 ? 快速的喚醒時間，從休眠方式喚醒只需要 6μs。 MSP430F149 的高度集成不但大大降低了故障率，而且在成本、體積、穩(wěn)定性方面都有明顯優(yōu)勢。3V～ 177。 車載酒精探測控制儀的設計 13 圖 MQ3 型傳感器結(jié)構(gòu)和外形 圖 MQ3 型傳感器標準回路 圖 傳感器阻值變化率與酒精濃度、外界溫度的關系 調(diào)理放大、濾波以及 A/D 轉(zhuǎn)換電路 信號調(diào)理放大電路是將酒精傳感器傳來的模擬 信號進行放大整形，便于轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。其一為加熱回路，其二為信號輸出回路，它可以準確反映傳感器表面電阻值的變化。國際電工委員會 (IEC:International Electrotechnical Committee)的定義為： “傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測量的信號 ”。 為了規(guī)范警用呼氣酒精測試儀的性能， 2021 年我國公安部制定了國家公共安全行業(yè)標準 “呼出氣體酒精含量探測器 GA307—2021”。血液中的酒精含量可以通過檢查血液、呼氣、唾液和小便得到。 車載酒精測試儀測試汽車內(nèi)的酒精濃度，駕駛員所允許的酒精濃度最大值為80mg/100ml，車載酒精測試儀用超精度酒精傳感器將酒精濃度轉(zhuǎn)化成電壓或電流信號，經(jīng)調(diào)理放大后傳給單片機內(nèi)置的 ADC，單片機判斷酒精濃度大于 80mg/100ml，汽車的點火裝置將被切斷，并進行聲光報警；小 于 80mg/100ml，汽車可以正常啟動。同時也省去了為建造燃料供應子系統(tǒng)的費用，節(jié)約了成本。 ADC LPC2210 微控制器 液晶顯示 鍵盤單元 聲光報警聲音報警 信號 調(diào)理 燃料電池酒 精傳感器 加熱回路 氣泵裝置 溫度、壓力傳感器 車載酒精探測控制儀的設計 8 3. 方案二采用了 MSP430 單片機，它內(nèi)部有自帶 12 位 ADC，較方案一可以減少一個 A/D 轉(zhuǎn)換器，節(jié)約了成本。檢測到的信號經(jīng)過放大和濾波之后，通過單片機內(nèi)置的 12 位 ADC 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由單片機對此信號進 行處理判斷，假設酒精含量沒有超標， LCD 顯示屏幕顯示當前酒精濃度，同時正常指示燈亮起，控制繼電器不起作用，汽車隨之啟動；反之，則進行聲光報警，控制繼電器切斷點火裝置電源，駕駛?cè)藛T無法啟動汽車，從根本上實現(xiàn)控制酒后駕車。 A/D 轉(zhuǎn)換器將數(shù)據(jù)進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出到 89C51 系列單片機。 ? 接口模塊 采用 MAX232 集成芯片設計接口電路，用于調(diào)試程序，以及系統(tǒng)軟件的升級。 本文基于單片機 MSP430F149，應用酒精傳感器，進行對駕駛員呼出氣體中酒精濃度測量的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的開發(fā)設計。如果測試儀顯示你酒精試超標，你就無法發(fā)動引擎，把車開上路。近年來中國酒后駕駛?cè)藬?shù)增多，且發(fā)生的慘劇接二連三，引起了社會的高度關注，而針對酒后駕車處理的相關法律又不很完善，社會輿論帶來了很大的壓力，經(jīng)過一段時間的整治，酒駕事故的人數(shù)大大的減少，但是不能徹底的遏制酒后駕駛事件。這一判例極具里程碑意義，一方面，這一判例本身給醉酒駕車者一個極大的警醒，防范潛在的醉酒駕車行為；另一方面，它也可以提醒立法者和民眾來共同思索，如何將關口前移，制止那些嚴重違規(guī)駕車行為。 2021 年我國因酒駕造成的交通事故不斷攀升，備受關注的 杭州飆車案中，被告胡斌以交通肇事罪一審判決有期徒刑 3年。酒后駕駛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織列為車禍致死的首要原因。 以危險方法危害公共安全罪名判處惡性交通事故當事人刑罰，不乏判例，不過，用這一罪名對醉駕者判處死刑屬于全國首例。酒駕者固然悔恨終生，受害者生 命已無可挽回。這種酒精測試儀會與車的發(fā)動機啟動裝置相連接，裝有這種設備 的車子，司機在開車之前，必須朝自動酒精測試儀上吹一口氣，接受酒精測試儀的電腦自動測試，等待電腦 “宣判 ”你是否能開車。然后根據(jù)課題任務的要求設計出實現(xiàn)控制任務的硬件原理圖和軟件編程。 ? LCD 顯示模塊 對所測酒精濃度進行顯示。 2) 工作原理： 在系統(tǒng)中，由酒精傳感器做成測量工具，對酒精含量這一化學變量進行檢測，并輸送到 A/D 轉(zhuǎn)換器。由于酒精含量與酒精傳感器檢測后產(chǎn)生的電壓信號成特定的比例關系，因而可根據(jù)電壓信號進行酒精含量的判斷。雖然 LCD 顯示器相對昂貴一些，但它可以多行顯示，系統(tǒng)中不只要求實時顯示酒精濃度即可，所以要選擇 LCD 液晶顯示器。 2. 采用了無污染能源，保護環(huán)境。 圖 硬件系統(tǒng)框圖 在 車載酒精探測控制儀的 設計中主控電路采用高性能 MSP430 單片機系列中的MSP430F149， MSP430F149 單片機可判斷氣體中酒精的含量，控制整個控制儀的工作；酒精檢測電路由高精度酒精傳感器、信號調(diào)理放大電路、濾波電路和單片機內(nèi)置 12 位ADC 等組成，主要用于檢測酒精含量；指示燈電路由紅綠黃三個指示燈組成，液晶顯示電路用來顯示測定得到的酒精的濃度； 聲光報警 電路中由蜂鳴器做報警器， 當酒精含量沒有超標，汽車隨之啟動；反之，則進行聲光報警，發(fā)出警報，同時控制繼電器切斷點火裝置電源，駕駛?cè)藛T無法啟動汽車， JTAG 接口電路用于調(diào)試程序，以及系統(tǒng)軟件 MSP430F149 點火控制設備 按鍵復位 LCD液晶顯示 聲光報警 單片機內(nèi)置 ADC 濾波電路 調(diào)理放大 超高精度 酒精傳感器 監(jiān)控復位 JTAG 接口 車載酒精探測控制儀的設計 10 的升級；當一次測試完之后進行手動復位以便下次測量。 從理論上說，要判斷是否是酒后駕駛，最準確的方法應該是檢查駕駛?cè)藛T血液中的酒精含量?；诖?，目前全世界絕大多數(shù)國家都采