【文章內(nèi)容簡介】 ，這樣意味著處理器也能很快上手。且具有良好的模塊化、容易閱讀、維護等優(yōu)點，且編寫的模塊程序易于移植?；贑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。主程序?qū)崿F(xiàn)的功能：與硬件相結(jié)合實現(xiàn)酒精濃度監(jiān)控裝置的各個功能。 A/D轉(zhuǎn)換模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的主要功能是將傳感器模塊檢測到的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為單片機能夠處理的數(shù)字信號，并傳送給MCU。 ADC0832轉(zhuǎn)換流程圖A/D芯片的數(shù)據(jù)CS口，。： ADC0832有8只引腳，CH0和CH1為模擬輸入端，CS為片選引腳，只有CS置低才能對ADC0832進行配置和啟動轉(zhuǎn)換。CLK為ADC0832的時鐘輸入端。CS在整個轉(zhuǎn)換過程中都必須為低，當(dāng)CS為低時，在數(shù)據(jù)輸入端DI（數(shù)據(jù)輸入端）加一個高電平，接著在CLK上加一個時鐘，DI上的邏輯1就會使ADC0832的DI脫離高阻態(tài)，然后通道配置數(shù)據(jù)伴隨著時鐘通過DI端移入多路器，當(dāng)最后一位數(shù)據(jù)移入多路器時，DI變?yōu)楦咦钁B(tài)，在這以前DO（數(shù)據(jù)輸出端）都為高阻態(tài)。在經(jīng)過一個時鐘，DO脫離高阻態(tài)，從而啟動轉(zhuǎn)換。接著從處理器接收時鐘信號，每經(jīng)過一個時鐘，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)就會從高位到低位依次從DO移出，經(jīng)過8個時鐘后，數(shù)據(jù)又以從低位到高位的形式從DO移出（也是每個時鐘移一位）。當(dāng)最后一位數(shù)據(jù)移出時轉(zhuǎn)換完成。當(dāng)CS從低變?yōu)楦邥r，ADC0832內(nèi)部所有寄存器清零。如想要進行下一次轉(zhuǎn)換，CS必須做一個從高到低的跳變，后跟著地此配置數(shù)據(jù)重復(fù)上面的過程。 ADC0832的工作時序 電壓—濃度轉(zhuǎn)換的推導(dǎo)及程序設(shè)計根據(jù)CO傳感器MQ3的說明書，氣敏電阻阻值與CO濃度的關(guān)系必須由雙對數(shù)曲線圖得出，而檢測電壓則會隨著MQ3電阻值的變化而變化，所以必須分析檢測電路圖得到檢測電壓與MQ3電阻值的關(guān)系。濃度上升，氣敏電阻阻值卻減小。氣體檢測濃度單位ppm，表示一百萬體積的空氣中所含污染物的體積數(shù)。大部分氣體檢測儀器測得的氣體濃度都是體積濃度（ppm），這里測量的是10~1000ppm的CO濃度?！狢O濃度圖，分析該檢測電路：氣敏電阻由兩部分組成，如式（4—1）。 Rh=Rh1+Rh2 式（4—1） 檢測電路和電阻—CO濃度圖由電阻分壓的關(guān)系得到式（4—2）。 VRL=Vc*(RL/(Rh2+Rs+RL)) 式（4—2）對雙對數(shù)圖進行求解：雙對數(shù)圖x軸為lgx（ppm），y軸為lg（Rs/Rs0）。由坐標(biāo)（lg10，）和坐標(biāo)（lg1000,）求k： =k(lg10lg1000) 式（4—3）解得得k=。知道lgy求lgx： =*(lgxlg1000) 式（4—4）解得lgx=()/()+lg1000。驗證：代入lgy==lg28，對照雙對數(shù)圖證明計算正確，由lgx=lg28得到濃度x=28ppm。也就是說，當(dāng)Rs/Rs0=，濃度x=28ppm。由于單片機做對數(shù)運算比較困難，這里利用查表的方法顯示濃度，由上面的推導(dǎo)以及配合MQ3技術(shù)資料得到濃度(ppm)—（Rs/Rs0）值：10—，20—，30—，40—，50—，60—，70—，80—，90—，100—，200—，300—，400—，500—，600—，700—，800—，900—，1000—由Rs/Rs0的比值得到Rs，比如由Rs/Rs0==。由式（4—2）并代人Vc=，RL=30千歐，Rh=5歐太小可以忽略，簡化得VRL=5(30/(Rs+30)）。代入Rs0=360千歐，濃度(ppm)—電壓值(V)如下：0—，10—，20—，30—，40—，50—，60—.，70—，80—，90—，100—，200—，300—，400—，500—，600—，700—，800—，900—，1000—。這樣就得到了電壓與濃度的關(guān)系。得到了它們之間的關(guān)系，就可以畫出程序流程圖了。由流程圖得知，這個函數(shù)的功能可以由條件語句實現(xiàn)。 電壓轉(zhuǎn)換濃度流程圖如果電壓〉，則濃度=1000ppm，否則判斷下一條語句。如果所有判斷語句的執(zhí)行都是N，則濃度=0ppm。 1602顯示程序設(shè)計LCD模塊在本系統(tǒng)中的作用是顯示各控制效果。 LCD1602程序流程圖 ，單獨使用一個口，為了避免數(shù)據(jù)的干擾，由于P0口沒有上拉電阻，所以需要一個排阻進行電壓的擴大.1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令。 1602指令表指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清顯示0000000001光標(biāo)返回000000001*置輸入模式00000001I/DS顯示開/關(guān)控制0000001DCB光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**置功能00001DLNF**置字符發(fā)生存儲器地址0001字符發(fā)生存儲器地址（AGG）置數(shù)據(jù)存儲器地址001顯示數(shù)據(jù)存儲器地址（ADD）讀忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址（AC）寫數(shù)到CGRAM或DDRAM10要寫的數(shù)從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。指令1：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D。光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效 。指令4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo) 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置 指令8：DDRAM地址設(shè)置 指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令10：寫數(shù)據(jù) 指令11：讀數(shù)據(jù) 第五章 系統(tǒng)調(diào)試首先把MQ3型氣敏傳感器模塊按照說明書介紹，接上+5V工作電源，由于氣敏傳感器里已經(jīng)集成了放大電路，而用萬用表測量可證實其輸出是一穩(wěn)定的05V的電壓信號，符合ADC0832及單片機的輸入條件，因此此信號可以直接接人進行A/D轉(zhuǎn)換而不需要放大、濾波等。其次對于聲光報警電路的調(diào)試分為蜂鳴器和LED的調(diào)試。經(jīng)試驗可知電路板的蜂鳴器和LED能正常工作并且只有在低電平工作。硬件調(diào)試完成以后，系統(tǒng)軟件調(diào)試時也要分模塊來進行調(diào)試。首先，檢查LCD1602液晶顯示屏。LCD1602顯示屏上電后，檢查是否可以正常顯示。其次，調(diào)試單片機與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，在LCD模塊調(diào)試成功之后，就可以調(diào)試模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，在模擬的測試一個電壓，若LCD1602能夠正常顯示記錄的數(shù)據(jù)，則調(diào)試成功。最后調(diào)試傳感器模塊，根據(jù)傳感器的要求，給單片機上電后，則傳感能通過A/D的轉(zhuǎn)換，在LCD1602顯示正常的電壓，則調(diào)試成功，之后進行程序的運算，使LCD實現(xiàn)酒精濃度數(shù)值。、硬件聯(lián)調(diào)在軟件和硬件的分別調(diào)試成功后，然后進行程序的燒入單片機中，進行整塊系統(tǒng)的調(diào)試，并把傳感器接人電路，看LCD顯示器是否顯示設(shè)定界面。然后通過按鍵進行下一步操作?？存I盤是否能夠切換顯示界面。用浸有酒精的棉簽靠近氣敏傳感器，并對著棉簽緩緩吹氣觀察LCD顯示的數(shù)值。當(dāng)酒精濃度超過設(shè)定的閥值700PPM時，蜂鳴器發(fā)聲、LED被點亮及電機轉(zhuǎn)動。當(dāng)過了一兩分鐘后，LCD顯示器上數(shù)值下降，當(dāng)小于閾值時蜂鳴器停止發(fā)聲、LED熄滅、電機也停止轉(zhuǎn)動。整體調(diào)試成功。第六章 總結(jié)經(jīng)過五個星期的查閱資料、做板和調(diào)試程序，我的智能儀器課程設(shè)計得以順利完成。通過這次的鍛煉，讓我對電子制作有了更深的體會。 回想做課設(shè)的整個過程，艱辛同時又充滿樂趣。通過這次親自體驗發(fā)現(xiàn)課程設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。本次設(shè)計讓我學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的東西，增強了我的分析理解能力，也對智能儀器乃至我們專業(yè)有了進一步的了解。同時我也學(xué)會了一些軟件的應(yīng)用，如：Protel200Protus仿真、Visio等。這次自選設(shè)計為酒精濃度監(jiān)控裝置，設(shè)計系統(tǒng)主要針對上學(xué)期所學(xué)的智能儀器和前面所學(xué)幾門專業(yè)課進行的。從課題分析開始，再進行硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)整體調(diào)試。最后到系統(tǒng)實現(xiàn)。每一步都讓我將理論學(xué)習(xí)的知識應(yīng)用到實踐中去，也使我掌握了一整套規(guī)范的設(shè)計操作流程。我的課程設(shè)計能夠順利完成，首先要感謝學(xué)校和老師能給予我們這次課程設(shè)計的機會。其次要感謝我的指導(dǎo)老師孫老師，在設(shè)計的過程當(dāng)中孫老師給予了我熱情的幫助和悉心的指導(dǎo)，在此我要向她說聲謝謝。通過這次理論與實際結(jié)合的學(xué)習(xí)，加深了我對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，更重要的是鍛煉了我的能力，這次設(shè)計在不斷的復(fù)習(xí)、學(xué)習(xí)中度過，使我受益匪淺，也使我對單片機的運用有了進一步的了解和掌握，也為今后的學(xué)習(xí)生活和工作打下良好的基礎(chǔ)。參考文獻[1] [M].北京：電子工業(yè)出版社，2004[2] [M].北京：電子工業(yè)出版社，2006[3] [M].北京：電子工業(yè)出版社，2009[4] [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007[5] [M].北京：北京航空大學(xué)出版社，1998[6] 2004電路設(shè)計[M].北京：電子工業(yè)出版社,2007[7] [M].北京：清華大學(xué)出版社,2006[8] 李維提，郭強．《液晶顯示應(yīng)用技術(shù)》 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