基于單片機的酒精濃度檢測儀設計-文庫吧在線文庫
【正文】 硬件設計原理 8 硬件設計外圍電路 9 晶振電路、復位電路設計 9 報警電路設計 11 電源電路設計 11 信號調(diào)制電路設計 12 A/D轉換電路設計 13 外圍擴充存儲器電路設計 144 系統(tǒng)軟件設計 15 主程序流程圖 15 A/D轉換模塊程序流程圖 15 按鍵程序流程圖 16 液晶顯示程序流程圖 175 本設計總結與展望 186 結束語 18參考文獻 20致 謝 21 WORD格式整理 范文范例參考1 引 言 酒精濃度檢測儀的背景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、氣體色譜分析型、紅外線型、比色型。為了得到準確的濃度數(shù)值，在LED 顯示酒精濃度數(shù)值上應實現(xiàn)普及。進行氣體檢測的基本步驟是信號采集處理、聲光報警電路以及顯示、鍵盤、PC接口電路測試。STC 單片機有 PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。 二者之間的關系表述為：RS/RL=(VCVRL)/VRL，其中VC為回路電壓，10V負載電阻 RL可調(diào)為 ～200K，加熱電壓 Uh為5V。 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 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[5]。這種訪問方式既不占用存儲器空間，接口電路又與時序無關，其時序徹底地靠軟件編程實現(xiàn) [7]。內(nèi)部時鐘方式即在單片機的外部接一個晶振電路與單片機里面的振蕩器組合作用產(chǎn)生時鐘脈沖信號。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。 報警設計設計在單片機應用系統(tǒng)中，一般的工作狀態(tài)可以通過指示燈或數(shù)碼顯示來指示，供操作人員借鑒。該電路是由電流放大、電壓放大和基準電壓等3個環(huán)節(jié)組成。此時芯片開始轉換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端CLK輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。各根I/O口線之間不會相互影響鍵盤抖動的消除：抖動的消除大致可以分為硬件削抖和軟件削抖。電路圖見上圖39所示：4 系統(tǒng)軟件設計 主程序流程圖主程序?qū)崿F(xiàn)的功能：與硬件相結合實現(xiàn)便攜式酒精濃度檢測儀的各個功能主要是檢測與顯示，數(shù)據(jù)存儲功能子函數(shù)的調(diào)用。當最后一位數(shù)據(jù)移出時轉換完成當 CS 從低變?yōu)楦邥r，ADC0832 內(nèi)部所有寄存器清零。工廠，企業(yè)到居民家庭，酒精泄露的檢測，食品加工，釀酒等需要監(jiān)控空氣中酒精濃度的場合以及對酒后駕車的檢測，對居民的人身和財產(chǎn)安全都十分重要且必不可少的。所以設計具有民用價值的便攜式酒精濃度檢測儀的研制受到了人們的高度重視。正是由老師各個方面都給予了大量的指導和幫助，令我不但完成了論文，也學到了許多書本上學不到的知識。 首先要了解系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能；其次根據(jù)功能去選擇相應的硬件資源；再次將一個大的系統(tǒng)進行模塊化劃分，然后逐一去攻破。軟件是C語言編寫的，具有很好的可控性、模塊化和移植性。圖43按鍵查詢流程圖 液晶顯示程序流程圖LCD模塊在本系統(tǒng)中主要起著開界面漢字顯示，以及個控制效果的顯示。CLK為ADC0832的時鐘輸入端。(3)由于應用硬件削抖還需要外加器件，成本相對較高，所以本系統(tǒng)選擇軟件延時削抖的方法[2]。鍵盤分為：獨立式和矩陣式兩類，每一類按其編碼方法又可以分為編碼和非編碼兩種。 A/D轉換電路設計正常情況下ADC0832與單片機的接口應為4條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、CLK、DO、DI。但語音報警雖然警報信息較直接，并且硬件成本高，結構相對復雜，軟件量也增加[1]。選擇合理的充電常數(shù)，就能保證在開關按下時是 RST 端有兩個機器周期以上的高電平從而使STC89C51內(nèi)部復位。晶振電路和復位電路如下圖32所示：圖32晶振電路與復位電路單片機開始工作的時候，必須處于一種確定的狀態(tài)，否則，不知哪是第一條程序和如何開始運行程序。測試儀進行氣體檢測的基本步驟是單片機先采集酒精傳感器的響應信號，然后進行轉換，儲存在數(shù)據(jù)儲存器中，最后單片機通過特定的算法進行氣體濃度的識別，同時將分析的值與設定值進行對比，對超出設定值進行報警，并且將結果輸出到LED顯示屏幕上[8]。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，所以說一些同樣功能型號的電子器件在兼容性上往往會帶來意想不到的問題，值得引起注意。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。本系統(tǒng)選擇MQ3型酒精傳感器，MQ3酒精傳感器是氣敏傳感器，其具有很高的靈敏度、良好的選擇性、長久的使用時間和可靠的穩(wěn)定性的特點。89C51 能夠按照常規(guī)方法進行編程，也能夠在線編程。硬件設計部分主要包括：MCU、A/D、LCD、外圍擴展數(shù)據(jù) RAM 等芯片的選擇。與半導體型的相比，燃料電池型呼氣酒精檢測儀有很多優(yōu)勢，即穩(wěn)定性好，精度高，抗干擾性好。本文研究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檢測儀設計。但由于價格和使用方便的原因，常用的只有燃料電池型和半導體型兩種。同時很多其他氣體會可能會對檢測的結果產(chǎn)生影響，從而影響準確度，所以在傳感器的腐蝕性以及排除其他干擾的能力上也待提升。模數(shù)轉換就是用于快速、高精度的對輸入信號采樣編碼，然后轉化成數(shù)字量儲存在數(shù)據(jù)儲存器中，然后單片機通過特定的算法進行氣體濃度的識別，同時和所
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