【正文】 ................................................................................... 27 6. 系統(tǒng)調試 ................................................. 28 系統(tǒng) 硬件調試 ................................................................................................................ 28 .......................................................................................................... 28 .................................................................................................................. 28 系統(tǒng)軟件調試 ................................................................................................................ 28 系統(tǒng)整體調試 ................................................................................................................ 29 7. 結束語 .................................................. 29 謝 辭 ...................................................... 30 參考文獻 .................................................... 31 附 錄 ...................................................... 32 附錄一 硬件設計仿真圖 ..................................................................................................... 32 附錄二 硬件設計原理圖和 PCB 圖 ..................................................................................... 33 附錄三 檢測程序 ................................................................................................................. 34 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告紙 第 1 頁 共 57 頁 引言 隨著中國經濟的高速發(fā)展，人民生活水平的迅速提高，中國逐漸步入“汽車社會”，酒后駕駛行為所造成事故越來越多，對社會的影響也越來越大，酒精正在成為越來越兇殘的“馬路殺手”。 此外， 因為交通事故 造成的經濟損失也相當驚人。同時，操作人員對于具體報警點的上限值可以通過 單片機編程 進行設置。從而讓駕車的人知道自己該在什么情況下可以開車，這是一個在現代生活很實用，很負責的一個設計，給社會帶來福音。 與半導體型相比，燃料電池型呼氣酒精測試儀具有穩(wěn)定性好，精度高，抗干擾性好的優(yōu)點。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0寫“ 1”時，可作為高阻抗輸入端用。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 如 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內部程序存儲器中的指令。 ? DO 數據信號輸出，轉換數據輸出。 ?GND：地。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST 提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數據的傳送手段。通過 DI 數據輸入端，可以輕易的實現通道功能的選擇。 第 16腳：背光源負極 編 譯軟件介紹 Keil 軟件簡介： 單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)镃PU 可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。端口線電平和輸入輸出狀態(tài)不確定可能使外圍設備誤動作，導致嚴重事故的發(fā)生；內部一些控制寄存器（專用寄存器）內容不確定可能導致定時器溢出、程序尚未開始就要中斷及串口亂傳向外設發(fā)送數據?? ..因此，任何單片機在開始工作前，都必須進行一次復位過程，使單片機處于一種確定的狀態(tài)。 酒精傳感 MQ3經 AD0832與 STC89C52單片機相連 ，在顯示器上顯示出酒精的濃度值，當超過國家規(guī)定的標準時報警。由于本系統(tǒng)只有 UP、 DOWN 、 OK 、 CANCEL 4 個控制命令，所需按鍵較少，所以本系統(tǒng)選擇獨立式按鍵。而通信時，僅需要 3個口線：（ 1） RES（復位）， （ 2） I/O 數據線，（ 3） SCLK（串行時鐘）。 數字式接口：液晶顯示器都是數字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。大大提高系統(tǒng)設計的效率與質量。整個軟件程序的編寫采用查詢式方式編寫的。 按 鍵 輸入 模塊 ⑴按鍵時顯現人機對話的一個控制按鈕，通過按鍵的操作，對系統(tǒng)進行發(fā)送操作指令，后經與 MCU串行通信，然后在液晶上顯示。基于 C語言和匯編語言的優(yōu)缺點，本系統(tǒng)采用C語言編寫方法。 以下為報警電路接線圖見圖 ： 圖 報警電路圖 這一章比較具體的說明了系統(tǒng)硬件設計的內容，通過模塊化的設計思想，把一個復雜的單片機系統(tǒng)按照功能劃分成 一個個單獨的電路模型，分別進行設計，最后在集成到一起。 本系統(tǒng)采用間接控制方式： 以下為液晶顯示電路接線原理圖見圖 : 圖 液晶電路圖 在單片機系統(tǒng)中應用液晶顯示器作為輸出器件有以下幾個有點： 顯示質量高：由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。對時鐘芯片的要求首先是低功耗，其次是編程簡單，縮短程序開發(fā)時間，實際上也就縮短了系統(tǒng)用于實際生產所用的開發(fā)周期以及成本，在本系統(tǒng)，我們選擇了 DS1302 時鐘芯片。 如圖 : 圖 模數轉換電路圖 按鍵 設計 ⑴本系統(tǒng)應用有人機對話功能，該功能即能隨時發(fā)出各種控制命令和數據輸入以及和 LCD連接顯示運行狀態(tài)和運行結果。 (2)傳感器的選擇 酒精濃度傳感器由 MQ3 傳感器組成。 電路圖見圖 ： 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報 告用紙 第 14 頁 共 57 頁 圖 在 89C52 單片機的內部有一個震蕩電路，只要在單片機的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接石英晶體（簡稱晶振）就構成了自激振蕩器并在單片機內部產生時鐘脈沖信號，圖中電容器 C1 和 C2 穩(wěn)定頻率和快速起振 ，電容值在 5— 30pF，典型值是 22pF，晶振 CYS 選擇的是 12MHz。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8位雙向數據線。芯片轉換時間僅為 32μ S，據有雙數據輸出可作為數據校驗，以減少數據誤差，轉換速度快且穩(wěn) 定性能強。 X1 和 X2是振蕩源，外接 晶振。 ?REF（ +）、 REF（ ）：基準電壓。 ? GND 芯片參考 0 電位（地）。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000HFFFH）， 端必須保持低電平（接 地）。 P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 STC 單片機有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC 等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。 燃料電池是當前全世界都在廣泛研究的環(huán)保型能源，它可以直接把可燃氣體轉變成電能，而不產生污染，酒精傳感器只是燃料電池的一個分支。其設計方案基于 89C52 單片機， MQ3 酒精濃度傳感器。文中詳細介紹了數據采集子系統(tǒng)、數據處理過程以及數據顯示子系統(tǒng)和報 警電路的設計方法和過程。 中國公安部門 在 2021 年 8 月，在全國各地加強查處酒后駕駛的力度，以減少由酒后駕駛造成的惡性交通事故。此外，由交通事 故造成的經濟損失也相當驚人。據統(tǒng)計，駕駛員酒后開車，其發(fā)生交通事故的比率為沒有飲酒情況下的 16 倍。 STC89C52 有 40個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內含 2個外中斷口， 3 個 16 位可編程定時計數器 ,2 個全雙工串行通信口， 2個讀寫口線，片內振蕩器及時鐘 電路， 89C5X 可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。對端口 P2寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，同時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。該位置復位后，只 有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。優(yōu)點是分辨率低于 12位時，價格較低，采樣速率也很好。 ?EOC： A／ D 轉換結束信號，輸出，當 A／ D轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報 告用紙 第 7 頁 共 57 頁 換期間一直為低電平）。 圖 DS1302引腳圖 圖 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc1 為后備電源， VCC2 為主電源?？梢燥@示 8 4行 16 16點陣的漢字 . 也可完成圖形顯示 .低電壓低功耗是其又一顯著特點。 第 3腳： VL為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會使屏幕顯示不清晰， 使用時可以通過一個 10K 的電位器調整對比度。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報 告用紙 第 13 頁 共 57 頁 4 硬件 設計 最小系統(tǒng)的實現 在本次設計中我們采用 STC89C51 來實現一個單片機系統(tǒng)能運行起來的需求最小的系統(tǒng)，電路圖見圖 圖 上圖由晶振電路和復位電路， STC89C51 芯片組成，構成最小的單片機系統(tǒng)， 下面詳細介紹其中的兩個電路。該電路典型的電阻和電容參數為：晶振為 12MHz 時， C1為 10uF： R4為 。當 ADC0832 未工作時其 CS 輸入端應為高電平，此時芯片禁用， CLK 和 DO/DI 的電平可任意。 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。它與單片機的接口方法分為直接訪問方式和間接控制方式。 圖 上拉電阻電路圖 報警 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碼顯示來指示，供操作人員參考，了解系統(tǒng)的工作狀況。程序編寫語言比較常見的有 C語言、匯編語言。在經過一個時鐘， DO脫離高阻態(tài)，從而啟動轉換。 ⑵ ADC0832 轉換的流程圖見下圖 圖 A/D 芯片的數據 CS 口，連接 51 單片機的 口， CLK 接 ， D1 和 D0 接 口。其中，基準電壓由 TL431 產生，按圖中電路連接，當通過 R0 的電流在 0． 5~10 mA時可獲得穩(wěn)定的 2． 5 V 基準輸出。還有黑白、多灰度、彩色顯示等。 768KHZ 晶振； SCLK：串行時鐘輸入端。 ⑶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。 相對濕度： 65%177。隨著電容的充電， RST 腳上的 電壓才慢慢下降。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會更加深刻。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 。 I/O 為串行數據輸入輸出端 (雙向 )。 8 腳 DIP 封裝或可選的 8 腳 SOIC 封裝 根據表面裝配 。 主要特點： DC0809 是 CMOS 單片型逐次逼近式 A／ D轉換器，內部結構如圖 13． 22所示，它由8路模擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、 8位開關樹型 D／ A轉換器、逐次逼近， ADC0809芯片有 28條引腳，采用雙列直插式封裝，下面說明各引腳功能： IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端。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。一