【正文】 出 ， 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出 (14) CLK 芯片時鐘輸入 (15) Vcc/REF 電源輸入及參考電壓輸入 (復(fù)用 ) AT24C02 存儲器 在本設(shè)計中使用 的是 24C02 存儲芯片 ， 是電可擦除的 PROM， 8 個引腳功能及兩線串行接口 ， 電壓允許范圍 ~5V。 外部時鐘方式是把外部已有的時鐘信號引入到單片機內(nèi) ， 此方式常用于多片 89C51 單片機同時工作 ， 以便于各單片機的同步 ， 一般要求外部信號高電平的持續(xù)時間大于 20ns， 且為頻率低于 12MHz 的方波 [9]。 但 針對 某些 特定 狀態(tài) ，例如 系統(tǒng)檢測到的錯誤狀態(tài)等 ， 為了使操作人員 不小心 忽視 ， 及時采取措施 ， 必須 還需要有某種更能引人注意 ， 提起警覺的報警信號 。 在第 1 個時鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平 ， 表示啟 始信號 。 流 程圖 圖 41 所示 ： 首先開啟啟動按鈕 ， 啟動單片機和顯示器 ， 同時對單片機內(nèi)部進行初始化 ，緊接著初始化顯示屏 ， 初始化完畢后顯示開機畫面顯示主菜單 ,然后對鍵盤的讀入 。 現(xiàn)如今 ， 由于人們安全意識增強 ， 對環(huán)境安全性和生活適性要求提高 。 同時也要 感謝 各位同學的幫助 ， 四年的大學生活 不知不覺中就要結(jié)束了 ， 在這段難忘的生活中 ， 有我許多美好的回憶 。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L等方方面面都有很大的進步。 在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他 們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。 回首四年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 24 致 謝 時間飛逝， 大學 的學習生活很快就要過去，在這 四年 的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。 最后把所有模塊進行優(yōu)化整合 ， 便得到了一個完整的系統(tǒng) 。采用直接訪問方式。 外圍擴充存儲器電路 設(shè)計 圖 39 外圍擴充存儲器電路 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 15 基于 STC89C51 單片機具有 4KB 的程序存儲器 (ROM)， 256B 的數(shù)據(jù)存儲器(RAM)， 由于考慮到本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與存儲所需的容量 ， 現(xiàn)在需要擴充存儲器的容量 。 但由于 DO 端與 DI 端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙向的 ， 所以電路設(shè)計時可以將 DO 和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用 。 開關(guān)按下時是按鍵手動復(fù)位電路 ， RST端通過電阻 與 VCC 電源接通 ， 通過電阻的分壓就可以實現(xiàn)單片機的復(fù)位 。 本系統(tǒng)由酒精傳感器 ， 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 ， 單片機 ， 鍵盤 ， 聲音報警以及 LCD 顯示等部分組成 ， 在這次的整體設(shè)計中詳細涉及下面幾個方面 ， 其原理框圖如圖 31所示 ： 傳 感 器信 號 調(diào) 制A / D單 片 機液 晶 顯 示 器按 鍵外 部 存 儲 器 圖 31 系統(tǒng)總體流程圖 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 硬件設(shè)計外圍電路 晶振電路、復(fù)位電路設(shè)計 單片機工作的過程中各指令的微操作在時間上有嚴格的次序 ， 這種微操作的時間次序稱作時序 。 逐次逼近型 ADC 包括 1 個比較器、一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、 1 個逐次逼近寄存器 (SAR)和 1 個邏輯控制單元 。同時 STC89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作 ， 并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式 。 但是燃料電池酒精傳感器的結(jié)構(gòu)要求非常精密 ， 制造難度相當大 ，并且材料成本高，價格昂貴 [3]。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 涉密論文按學校規(guī)定處理。 現(xiàn)在大多都是 對 氣體濃度或液體濃度的 單一檢測 ， 最好是能解決一個檢測儀 能同時對酒精的氣體和液體兩種狀態(tài)下的檢測。 主要性能參數(shù) ： (1) 8K 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃存存儲器 (2) 1000 次寫 /擦循環(huán) (3) 時鐘頻率 ： 0Hz— 24MHz (4) 三級加密存儲器 (5) 256 字節(jié)內(nèi)部 RAM (6) 32 個可編程 I/O 口線 (7) 2 個 16 位定時 /計數(shù)器 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 (8) 5 個中斷源 (9)可編程串行 UART 通道 (10)低功耗的空閑和掉電模式 (11)片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 [4] 傳感器 本系統(tǒng)直接測量的是呼氣中的 酒精濃度，再轉(zhuǎn)換為血液酒精含量濃度。 串行 E2PROM 是基于 I2CBUS 的存儲器件 ， 遵循二線制協(xié)議 ， 由于其具有接口方便 ， 體積小 ， 數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點 ， 在儀器儀表及工業(yè)自動化控制中得到大量的應(yīng)用 。 對于CHMOS 工藝的單片機 ， 外部時鐘要由 XTAL1 端引入 ， 而 XTAL2 端應(yīng)懸空 。 這種報警信號 一般 有 閃 光報警、鳴音報警和語音報警三種類型。 在第 3 個脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能 。 開 始初 始 化 C P U初 始 L C D 屏顯 示 開 機 畫 面顯 示 主 菜 單讀 鍵結(jié) 束 圖 41 主程序流程圖 A/D 轉(zhuǎn)換模塊程序流程圖 (1)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的主要功能就是將經(jīng)放大器放大的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化為 MCU 能夠處理的數(shù)字信號 ， 并傳送給 CS 口 ， A/D 連接 51 單片機的 口 ， 接 ， CLKD1 和 D0 接 。 人們對檢測的精度高 ，準確度高 ， 攜帶方便等等要求 ， 再加上氣體傳感器向低功耗、多功能、集成化方向的發(fā)展 ， 單片機具有受集成限制 ， 片內(nèi)儲存量較小 ， 可靠性好 ， 擴展簡單 ， 控制功能強等特點 ，所以， 基于單片機的酒精濃度檢測儀的研究和開發(fā)生產(chǎn)具有十分廣泛的現(xiàn)實市場和潛在的市場需求 。 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 22 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。 最后，我要特別感謝 我的導師劉望蜀 老師、 和研究生助教吳子儀 老師。從這里走出，對我的人生來說，將是踏上一個新的征程，要把所學的知識應(yīng)用到實際工作中去。 涉密論文按學校規(guī)定處理。 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(yīng)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 。 按 鍵 程 序 入 口按 鍵 按 下 ？調(diào) 用 延 時 程 序按 鍵 釋 放 ？鍵 值 傳 送結(jié) 束Y Y否否準 備 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。 (3)由于應(yīng)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]。 A/D 轉(zhuǎn)換 電路 設(shè)計 正常情況下 ADC0832 與單片機的接口應(yīng)為 4 條數(shù)據(jù)線 ， 分 別是 CS、 CLK、DO、 DI。 選擇合理的充電常數(shù) ， 就能保證在開關(guān)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(fù)位 。 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(yīng)信號 ，然后 進行轉(zhuǎn)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(shè)定值進行對比 ， 對超出設(shè)定值進行報警 ， 并且將結(jié)果輸出到 LED顯示屏幕上 [8]。 由于逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器 。 89C51 能夠 按照常規(guī)方法進行編程 ， 也 能夠 在線編程 。 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 。 作者簽名： 日 期： 摘要 III 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 摘要 IV 摘 要 近年來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，越來越多的私家車進入了人們的視野，而酒后駕車造成的交通事故也屢屢攀升。 本課題實現(xiàn)目標 本課題進行硬件部分和軟件部分設(shè)計，硬件部分是利用酒精氣敏傳感器檢測 空氣中的酒精濃