【正文】
備有五種基本類型,分別是: 燃料電池型(電化學(xué))、半導(dǎo)體型、紅外線型、氣體色譜分析型、比色型[1]。第2章是則包含各個模塊進(jìn)行了電路測試到最后設(shè)計出總體電路圖的整個設(shè)計過程。為此,需要設(shè)計一智能儀器能夠監(jiān)測駕駛員體內(nèi)酒精含量。關(guān)鍵字:便攜式;酒精濃度;單片機ABSTRACTIn this paper,a microcontrollerbased portable monitor alcohol concentration of the design process. The product can be sound and light alarm signals to prompt the driver whether the excessive drinking,not suitable for driving, aimed at reducing traffic accidents,with a certain degree of market prospects and practical value. AT89C51 singlechip design selected as the system control chip,the use of alcohol MQ3 gas sensors for the detection of gas concentrations using ADC0809 analogtodigital conversion to and through the concentration of 12864 to show the liquid crystal display. At the same time,part of the design of the keyboard to control for different people for different input threshold,when the concentration exceeds the threshold value, to a silent alarm signal light. Part of modular software design thought,the use of assembly language programming,the characteristics of the detector hardware structure is simple and efficient software design and higher cost performance.Keywords: Portable。設(shè)計中選用AT89C51單片機作為系統(tǒng)主控芯片,采用MQ3氣敏傳感器進(jìn)行酒精氣體濃度的檢測,利用ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后并通過12864液晶顯示器進(jìn)行濃度顯示。由此可見,酒精濃度檢測器具有巨大的潛在用戶群,市場前景十分廣闊。本課題采用MQ3氣敏傳感器,AT89C51單片機實現(xiàn)空氣酒精濃度實時測量,通過LCD顯示屏進(jìn)行顯示。第1章 方案設(shè)計與論證本課題研究的是一種以氣敏傳感器和單片機為主,監(jiān)測空氣酒精濃度,并具有聲光報警功能及LCD顯示功能的空氣酒精濃度監(jiān)測儀。作為酒精傳感器只是燃料電池的一個分支。如果選用的單片機本就方便地處理語音信號,那么實現(xiàn)語音功能就將變得相對簡單。硬件設(shè)計時,考慮酒精濃度是由傳感器把非電量轉(zhuǎn)換為電量,而且傳感器輸出的是05伏的電壓值且電壓值穩(wěn)定,外部干擾小等。一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計包含有兩部分內(nèi)容:一是系統(tǒng)擴展,即單片機內(nèi)部的功能單元,如ROM﹑RAM﹑I/O口﹑定時/記數(shù)器﹑中斷系統(tǒng)等容量不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時,必須在片外進(jìn)行擴展,選擇適當(dāng)?shù)男酒?,設(shè)計相應(yīng)的電路。實際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器,是一個具有特殊功能的RAM區(qū)。本設(shè)計采用內(nèi)部時鐘方式,利用芯片內(nèi)部的振蕩電路,在XTALXTAL2引腳上外接定時元件,內(nèi)部的振蕩電路便產(chǎn)生自激振蕩。復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。時鐘頻率選用6MHZ時,C取22μF,R1取200Ω,R2取10KΩ。但若C0容值較大,一旦7805輸入端斷開,C0將從7805的輸出端向其放電,極易導(dǎo)致7805的損壞,為此在集成穩(wěn)壓器的輸入端和輸出端之間跨接一個二極管,可起到正向?qū)ǎ浑妷旱谋Wo(hù)作用。③利用的是物質(zhì)的表面。P型半導(dǎo)體傳感器中多數(shù)載流子是空穴,遇到還原性氣體時,由于還原性氣體容易給出電子,中和了部分空穴,載流子減少,電阻增大;當(dāng)它遇到氧化性氣體時,由于氧化性氣體容易奪取電子,使得空穴數(shù)目增加,載流子增加,電阻減少。日本三菱株式會社生產(chǎn)的在線監(jiān)測儀就是用這種傳感器檢測可燃?xì)怏w的,北京電科院研制的變壓器油中溶解氫氣在線監(jiān)測儀也用了這種傳感器。目前的最新動向是研制開發(fā)流體切換式、流程直接測定式和傅立葉變換式在線紅外分析儀。這種傳感器的氣敏條件是待測氣體與環(huán)境氣體(空氣)的熱導(dǎo)系數(shù)有很大的差別,一些和空氣熱導(dǎo)系數(shù)相近的氣體(CO、NO2等)就無法測量。加熱電壓UH為5V。IN0~IN7為模擬量輸入通道。EOC為轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)信號。經(jīng)或非門后送給轉(zhuǎn)換啟動信號START和地址鎖存信號ALE,另一方面同讀控制信號RD一 起,經(jīng)或非門后送給轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出允許信號OUTPUT ENABLE,因此啟動A/D轉(zhuǎn)換需完成寫操作,轉(zhuǎn)化結(jié)束取轉(zhuǎn)換結(jié)果時需完成讀操作。非編碼鍵盤不含編碼器,當(dāng)某鍵被按下時,鍵盤只能送出一個簡單的閉合信號,對應(yīng)的按鍵代碼的確定必須借助于軟件來完成??膳cCPU直接接口,提供兩種界面來連接微處理機:8—位并行及串行兩種連接方式。然后把采集的結(jié)果存入3FH單元,最后調(diào)用3F單元中的內(nèi)容進(jìn)而求得被測的酒精濃度值。存儲數(shù)據(jù) RET 。 JC DV50 。其設(shè)計子程序如下所示。清除等待 MOV A, 34H 。外部中斷0入口地址 SETB EA 。查顯示段碼 MOV 50H, A 。數(shù)據(jù)/指令信號線CS1 BIT 。圖形的總頁數(shù)專用寄存器ALL_LIE EQU 26H 。40H和50H分別存放的是處理后的測量值與閾值的千位的壓縮BCD碼,4lH和5lH分別存放的是處理后的測量值與閾值的百位,42H和52H分別存放處理后的測量值與閾值的十位壓縮的BCD碼,43H和53H分別存放的是處理后的測量值與閾值的個位的壓縮BCD碼。由于硬件調(diào)試分析和軟件調(diào)試分析是獨立進(jìn)行的,所以可以先調(diào)硬件再調(diào)軟件。軟件調(diào)試為利用偉福軟件進(jìn)行模塊化調(diào)試。看鍵盤是否能夠設(shè)定閾值,并顯示。發(fā)現(xiàn)這個錯誤,報警時置低電平。本設(shè)計過程包括了硬件電路設(shè)計和軟件程序的編寫兩部分。同時查閱了大量相關(guān)資料,包括查閱相關(guān)書籍和網(wǎng)上的資料,獲得了一些相關(guān)信息。(說明:本系統(tǒng)PCB設(shè)計軟件為Protel 99 se) PCB網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)入載入網(wǎng)絡(luò)表和元件封裝:執(zhí)行[Design][Load Nets]命令打開載入網(wǎng)絡(luò)表對話框,在Netlist File選項中,輸入所要載入的網(wǎng)絡(luò)表文件名及路徑,網(wǎng)絡(luò)表沒有錯誤后,按[Execute]載入網(wǎng)絡(luò)表如圖所示。易受干擾的元件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。若是機內(nèi)調(diào)節(jié),應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方;若是機外調(diào)節(jié),其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱板上的位置相適應(yīng)。布線是PCB設(shè)計的一個重要的組成部分,是完成電子產(chǎn)品設(shè)計的重要步驟。尤其是電源線和地址線。:參考文獻(xiàn)[1] 趙負(fù)圖. 傳感器集成電路手冊 [M].:化學(xué)工業(yè)出版社,2004年:590~59[2] 任治剛. 電子信息工程專業(yè)英語教程 [M].北京:電子工業(yè)出版社,2004年:55~88.[3] 周繼明、江世明. 傳感技術(shù)與應(yīng)用 [M].湖南:中南大學(xué)出版社,2004年:36~77.[4] 何立民. 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 [M].北京:航天航空大學(xué)出版社,2001年:2~5,46~50.[5] 何希才. 新型實用電子電路400例 [M].北京:電子工業(yè)出版社,2000年:60~65.[6] 張迎新. 單片機初級教程 [M].北京:北京航天航空大學(xué)出版社,2006年:32~56.[7] 邱關(guān)源. 電路 [M].北京:高等教育出版社,2005年:456~457.[8] 季小林,高曉蓉.基于TMS320F2812的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].微計算機信息,Microputer Information,2007,(23):1317[9] [M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2001年:56~64.[10] 張萬奎. 模擬電子技術(shù) [M].長沙:湖南大學(xué)出版社,2004年:290~298.[11] 戴佳、苗龍、顧斌. 51單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實例 [M].北京:中國電力出版社,2005年:15~20.[12] 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MOUC A , A+DPTR 。長度指針R1置初值 LCALL KEY LCALL SFSZK 。延時 LCALL PRMKSDK: NOP ;判D子程序 LCALL KEY MOU DPTR,0BFFFH 。鍵盤/顯示器工作方式命令 MOUX DPTR,A 。允許外部中斷1中斷 MOU DPTR,0BFFFH 。不夠除轉(zhuǎn)移 SETB OU RETDU50:MOU R6,8H 。除以10即可 DIU AB MOU R1,B。從A/D轉(zhuǎn)換中取數(shù)據(jù) MOU 26H,A 。由于自身水平有限,設(shè)計中一定存在很多不足之處,敬請各位老師批評指正。在這段時間里,劉老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和熱忱的工作作風(fēng)令我十分欽佩,他的指導(dǎo)使我受益匪淺。對于集成電路,只要工藝允許,可使間距小至5~8mm。最好加線間地線,以免發(fā)生反饋藕合。根據(jù)電路的功能單元,對電路的全部元器件進(jìn)行布局時,要符合以下原則:①按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置,使布局便于信號流通,并使信號盡可能保持一致的方向。(2) 某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差,應(yīng)加大它們之間的距離,以免放電引出意外的短路。 網(wǎng)絡(luò)表的導(dǎo)入 儀器的PCB制作 PCB元件布局設(shè)計PCB板