【正文】 ........... 17 參考文獻(xiàn) ............................................................ 20 致謝 ................................................................ 21 附錄 A元器件清單 ..................................................... 22 附附 錄錄 B 實(shí)實(shí) 物物 圖圖 ........................................................ 23 附附 錄錄 C 程程 序序 .......................................................... 24 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 1頁(yè) 共 28 頁(yè) 第一章 引言 設(shè)計(jì)背景 我國(guó)傳感器市場(chǎng)的增長(zhǎng)率超過(guò) 15%， 2020 年銷售額為 186 億元人民幣， 2020年銷售額為 283億元人民幣，預(yù)計(jì) 2020年為 325億元人民幣， 2020年為 374億元人民幣。設(shè)計(jì)的傳感器可以檢測(cè)不同濃度的酒精氣體，改進(jìn)之后對(duì)解決酒后駕車事故和特殊場(chǎng)合酒精檢測(cè)都可以使用。 本設(shè)計(jì)主要研究了（ 1）硬件方面， MQ3氣體傳感器技術(shù)參數(shù)的檢測(cè)和將它接入到酒精濃度檢測(cè)模塊中；將采集到的模擬電壓信號(hào)通過(guò)單片機(jī)控制經(jīng) A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字電壓信號(hào)；用于顯示濃度的數(shù)碼管顯示模塊。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。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或 集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 本設(shè)計(jì)的特色在于標(biāo)準(zhǔn)的確定。 conversing the voltage signal through the A/D conversion at the control of the singlechip, obtaining the digital voltage signal。近年來(lái)，我國(guó)氣敏傳感器產(chǎn)業(yè)有了較快的發(fā)展，但與國(guó)外相比，從技術(shù)水平，產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用等領(lǐng)域均存在著不小的差距。靈敏度問(wèn)題。當(dāng)然，最好的辦法是在車內(nèi)安裝這種測(cè)試儀，司機(jī)一進(jìn)入車內(nèi)檢測(cè)儀就檢測(cè)司機(jī)的酒精含量，如果超出允許值，系統(tǒng)控制引擎無(wú)法啟動(dòng)，這樣就可從根本上解決酒后駕車問(wèn)題。一是外界環(huán)境流動(dòng)空氣對(duì)傳感器的影響和對(duì)氣體樣品的稀釋，二是樣品的穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量帶來(lái)的誤差，三是水蒸氣對(duì)測(cè)量的影響。 3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100μ s 4）單個(gè)＋ 5V電源供電 5）模擬輸入電壓范圍 0～＋ 5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3位地址輸入線，用于選通 8路模擬輸入中的一路。 Vcc：電源，單一＋ 5V。 紙張與頁(yè)面設(shè)置：（ 1） A縱向、單面打印。 對(duì)乙醇蒸汽具有很高的靈敏度和良好的選擇性。先按照已畫好的電路草圖將所有元件找到拖放到編輯框里。而將文件直接放在數(shù)據(jù)庫(kù)根目錄下則不會(huì)出現(xiàn)這些問(wèn)題。 Keil提供了包括 C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 C51單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中 uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows和 for Dos的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開(kāi)發(fā)流程。 ProtuesISIS 介紹 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 7頁(yè) 共 28 頁(yè) Proteus是英國(guó) Labcenter electronics 公司開(kāi)發(fā)的 EDA工具軟件。 (2)交互的裝置模型包括： LED和 LCD顯示， RS232終端，通用鍵盤，開(kāi)關(guān)，按鈕等。 (10)模擬信號(hào)發(fā)生器包括直流、正弦、脈沖、分段線性、音頻、指數(shù)、單頻 FM；數(shù)字信號(hào)發(fā)生器包括尖脈沖、脈沖、時(shí)鐘和碼流。元件列表、對(duì)象選擇按鈕、預(yù) 覽對(duì)象方位控制按鈕、仿真控制按鈕、狀態(tài)欄。經(jīng)過(guò)調(diào)理，檢測(cè)信號(hào)由電阻值轉(zhuǎn)變成電壓值，便于后續(xù)電路進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換和處理。圖中 AOUT為 MQ3傳感器模塊輸出的檢測(cè)電壓信號(hào)，送入 ADC7端口進(jìn)行處理， DOUT為傳感器模塊輸出的數(shù)字電平信號(hào)，該信號(hào)可以根據(jù)乙醇?xì)怏w濃度直接輸出報(bào)警信號(hào)，報(bào)警閾值通過(guò)模塊上的電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。 AT24C04是 IIC 接口的 EEPROM 芯片，可以用于掉電不易失數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。 //A/D啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào) sbit OE=P3^1。j0。 //求個(gè)位 P2=0XFF。 delay(80)。 delay(80)。 //定時(shí)時(shí) 間高八位初值 TL0=(655362)%256。 //等待數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完畢 OE=1。安裝完成后，插入 USB下載線后，在 [開(kāi)始 ][控制面板 ][打印機(jī)和其他硬件 ][設(shè)備管理器 ]，在“端口”分支下有（ Prolific USBtoSerial Comm Port(COMX)。我發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)考驗(yàn)人耐心的過(guò)程，不能有絲毫的急躁，對(duì)電路應(yīng)該一步一步的來(lái)。最后感謝我的同學(xué)以及家人這段時(shí)間以來(lái)對(duì)我的關(guān)心和支持 。 //有鍵彈起標(biāo)志 //全局變量定義 uchar Threshold。 裝 訂 線 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 25頁(yè) 共 28 頁(yè) void Port_Init()。 keyvalue = 0。 //啟動(dòng)定時(shí)器 } //定時(shí)器 0中斷 void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0 { TL0 = 0xcc。 P1ASF = 0x80。 //1110,0000 清 ADC_FLAG,ADC_START位和低 3位 ADC_CONTR = ADC_CONTRamp。 for(i==0xe7。 //存醉酒閾值高 8位 DELAY(300)。 case 2: if (Threshold1) Threshold。 //數(shù)據(jù)初始化 Timer0_Init()。i1000。 //載入設(shè)定值 Load_Setting()。 //超過(guò)閾 值，則 Led_Warn1燈報(bào)警，否則報(bào)警燈滅。 keyvalue = 1。 else keyUp = 1。 學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日 學(xué)位論文出版授權(quán)書 本 人及導(dǎo)師完全同意《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》、《中國(guó)優(yōu)秀 碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》 (以下簡(jiǎn)稱“章程” )，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開(kāi)出版，并同意編入 CNKI《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》，在《中國(guó)博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相 關(guān)權(quán)益。 首先非常感謝學(xué)校開(kāi)設(shè)這個(gè)課題，為本人日后從事計(jì)算機(jī)方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。感謝老師四年來(lái)對(duì)我孜孜不倦的教誨，對(duì)我成長(zhǎng)的關(guān)心和愛(ài)護(hù)。在論文的撰寫過(guò)程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點(diǎn)，使得論文能夠及時(shí)完成，這里一并表示真誠(chéng)的感謝。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過(guò)，充滿著關(guān)愛(ài)，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。 其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師和輔 導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的嚴(yán)格要求，感謝他們對(duì)我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識(shí)和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來(lái)最好的檢驗(yàn)。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含 任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。 else keyDown = 1。amp。 FlagStartAL = 0。 while(1) { //如果 FlagStartAL標(biāo)志置位，則進(jìn)行 AD轉(zhuǎn)換 if (FlagStartAL == 1) { //酒精濃度換算， 50mg/L=，傳感器靈敏度應(yīng)事先校準(zhǔn) ALValue = 500 * GetADVal() / 256。j1000。 //端口初始化 ADC_Init()。 default: break。Threshold。 } //存入設(shè)定值 void Save_Setting() { pSave = (char *)amp。i)。 //設(shè)置當(dāng)前通道號(hào)為 for(i=2500。 //清先前的結(jié)果 ADC_CONTR|=0x80。 //定時(shí)器賦予初值 //每 1秒鐘啟動(dòng)一次 AD轉(zhuǎn)換 ALCounter ++。 keyDown = 1。 uchar GetADVal()。 //酒精轉(zhuǎn)換計(jì)時(shí)器 uint ALValue。 sbit Key_Down = P3^7。21 世紀(jì)是科技快速發(fā)展 的時(shí)期，更是電子產(chǎn)品飛書速更新的時(shí)期，對(duì)于我們，是個(gè)機(jī)遇。記住括號(hào)里的 COM口號(hào)。 //讀取數(shù)據(jù) OE=0。 //開(kāi) CPU中斷 ET0=1。 } 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 16頁(yè) 共 28 頁(yè) CLK振蕩信號(hào) void timer0( ) interrupt 1 //定時(shí)器 0工作方式 1 { TH0=(655362)/256。 P0=seg7code[c]。0x7f。 { 。 //A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào) sbit CLK=P3^3。圖中 A0、 A1和 A2為芯片的地址引腳，一般接地即可。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 12頁(yè) 共 28 頁(yè) L2和 L3為報(bào)警指示燈，分別可以進(jìn)行酒后和醉酒兩級(jí)報(bào)警。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 第 11頁(yè) 共 28 頁(yè) 具有信號(hào)輸出指示。 MQ3 乙醇?xì)怏w傳感器輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理，輸出隨乙醇濃度變化的電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)送入單片機(jī)系統(tǒng)，經(jīng) AD轉(zhuǎn)換，與設(shè)定的醉酒閾值進(jìn)行比較，并顯示或報(bào)警。 二、 Proteus ISIS ISIS是 PROTEUS系統(tǒng)的中心，它遠(yuǎn)不僅是一個(gè) 圖表庫(kù)。 (4)支持如 IAR. Keil和 Hitech等開(kāi)發(fā)工具的 c源碼和匯編的調(diào)試。 Proteus組合了高級(jí)原理圖、混合模式 SPICE仿真， PCB設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)。然后分別由 C51及 A51編譯 器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。 下面介紹 Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí) Keil C51開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基本知識(shí) Keil C51是美國(guó) Keil Software公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。還有一種情況是各種元件分散在各個(gè)公司的元件庫(kù)中，不便于使用，所以要把常用元件集中到一個(gè)元件庫(kù)中，這就要自己動(dòng)手制作，將經(jīng)常用到的元件復(fù)制到這個(gè)元件庫(kù)中，方 便以后的使用。接下來(lái)就可以進(jìn)行局部的連線了。 Protel 軟件介紹 電路設(shè)計(jì)軟件使用的是 Protel 99 SE。 頁(yè)眉：常州輕工職業(yè)技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)；頁(yè)腳：頁(yè)碼，右側(cè)。 ADC0809的工作過(guò)程是：首先輸入 3位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。 START： A／ D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效。 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809是 CMOS單片型逐次逼近式 A／ D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 21所示，它由 8路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8位開(kāi)關(guān)樹(shù)型 D／ A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 寄 存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。 測(cè)量樣品時(shí)，將探頭盡量放入塑料瓶?jī)?nèi)，可以在一定程度上消除流動(dòng)空氣的影響，同時(shí)應(yīng)選擇空氣流動(dòng)較小的室內(nèi)環(huán)