【文章內(nèi)容簡介】 流程。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。然后分別由 C51 及 A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器dScope51 或 tScope51 使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。 Keil 仿真器時，注意事項（1）仿真器標(biāo)配 的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 （2） 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。 （3） 仿真芯片的 31 腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi) ROM，不能使用片外 ROM；但仿真器外引插針中的 31 腳并不與仿真芯片的 31 腳相連，故該仿真器仍可插入到擴展有外部 ROM（其 CPU 的/EA 引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。 ProtuesISIS 介紹 畢業(yè)設(shè)計用紙第 7 頁 共 28 頁Proteus 是英國 Labcenter electronics 公司開發(fā)的 EDA 工具軟件。除了其具有和其他 EDA 工具一樣的原理圖. PCB 自動或人工布線及電路仿真的功能外，其中一個重要的功能是，電路仿真是互動的，針對微處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試。Proteus 組合了高級原理圖、混合模式 SPICE 仿真，PCB 設(shè)計以及自動布線來實現(xiàn)一個完整的電子設(shè)計系統(tǒng)。一、Proteus 簡介 Proteus 產(chǎn)品系列包含了 VSM 技術(shù)，用戶口可以對基于微控制器的設(shè)計連同所有的周圍電子器件一起仿真。用戶甚至可以實時采用諸如 LED/、RS232 終端等動態(tài)外設(shè)模型來對設(shè)計進行交互仿真。其功能模塊有一個易用而又功能強大的 ISIS 原理布圖工具，PROSPICE 混合模型 SPICE 仿真， PCB 設(shè)計。軟件具有以下特點。(1)支持許多通用的微控制器，如 ARM7，PIC，AVR，HC11 以及 8051。(2)交互的裝置模型包括：LED 和 LCD 顯示，RS232 終端，通用鍵盤，開關(guān)，按鈕等。(3)強大的調(diào)試功能，知訪問寄存器與內(nèi)存，設(shè)置斷點和單步運行模式。(4)支持如 IAR. Keil 和 Hitech 等開發(fā)工具的 c 源碼和匯編的調(diào)試。(5)內(nèi)置超過 6000 標(biāo)準(zhǔn) SPICE 模型，完全兼容制造商提供的 SPICE 模型。(6) DLL 接口為應(yīng)用提供特定的模式。(7)基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 SPICE3F5 混合模型的 i“路仿真器。(8) 14 種虛擬儀器：示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器、規(guī)程分析儀等。(9)高級仿真包括強大的基于圖形的分析功能：模擬、數(shù)字和混合瞬時圖形，頻率，轉(zhuǎn)換，噪聲，失真，傅立葉，交流、直流和音頻曲線。(10)模擬信號發(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)字信號發(fā)生器包括尖脈沖、脈沖、時鐘和碼流。(11)集成 PROTEUS PCB 設(shè)計形成完整的電子設(shè)計系統(tǒng)。 二、 Proteus ISISISIS 是 PROTEUS 系統(tǒng)的中心，它遠不僅是一個圖表庫。它是具有控制原理圖畫圖的外觀的超強設(shè)計環(huán)境。無論是實現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計的仿真以及 PCB 設(shè)計，還是設(shè)計精美的原理圖ISIS 都是最好工具。 雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional 圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開始”一“程序”一“Proteus”一“ISIS 6 Professional”菜單啟動了 Proteus ISIS集成環(huán)境。Proteus ISIS 的工作界面是一種標(biāo)準(zhǔn)的 Windows 界面。包括：標(biāo)題欄、主菜單、工具欄、預(yù)覽窗口、挑選元件按鈕、庫管理按鈕、原理圖編輯窗口。元件列表、對象選擇按鈕、預(yù)覽對象方位控制按鈕、仿真控制按鈕、狀態(tài)欄。 畢業(yè)設(shè)計用紙第 8 頁 共 28 頁第三章 硬件電路設(shè)計 設(shè)計框圖本研究設(shè)計的酒精濃度測試儀框圖如圖 31 所示。MQ3 乙醇?xì)怏w傳感器輸出信號經(jīng)信號調(diào)理電路處理，輸出隨乙醇濃度變化的電壓信號，該電壓信號送入單片機系統(tǒng)，經(jīng) AD轉(zhuǎn)換，與設(shè)定的醉酒閾值進行比較，并顯示或報警。M Q 3 氣體傳感器信號調(diào)理電路M Q 3 傳感器模塊模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換電壓 / 酒精濃度轉(zhuǎn)換閾值比較 外部 E E P R O M醉酒閾值模擬電壓信號酒精濃度顯示 過閾報警S T C 1 2 C 5 A 1 6 A D 單片機圖 31 酒精濃度測試儀方框圖 乙醇信號檢測及調(diào)理電路MQ3 乙醇?xì)怏w傳感器可以應(yīng)用用于機動車駕駛?cè)藛T及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，也用于其他場所乙醇蒸汽的檢測。其技術(shù)特點為：1：對乙醇蒸汽有很高的靈敏度和良好的選擇性2：快速的響應(yīng)恢復(fù)特性3：長期的壽命和可靠的穩(wěn)定性4：簡單的驅(qū)動回路MQ3 乙醇?xì)怏w傳感器靈敏度曲線如圖 32 所示，其傳感原理為氣敏電阻的輸出阻值隨乙醇?xì)怏w等濃度變化而變化。 畢業(yè)設(shè)計用紙第 9 頁 共 28 頁圖 32 MQ3 乙醇?xì)怏w傳感器靈敏度曲線MQ3 乙醇?xì)怏w傳感器管腳與測試電路如圖 33 所示。 (a) 管腳圖 (b) 測試電路圖 33 MQ3 乙醇?xì)怏w傳感器管腳及測試電路 MQ3 乙醇?xì)怏w傳感器及其調(diào)理電路原理如圖 34 所示。其外形如圖 35 所示。經(jīng)過調(diào)理，檢測信號由電阻值轉(zhuǎn)變成電壓值，便于后續(xù)電路進行 A/D 轉(zhuǎn)換和處理。 畢業(yè)設(shè)計用紙第 10 頁 共 28 頁ABH136452QMN0VCRLED8UPp產(chǎn)ht:/+OTG圖 34 傳感器及調(diào)理模塊原理圖圖 35 MQ3 傳感器模塊外形圖該傳感器模塊具有如下特點，方便與單片機系統(tǒng)接口組成檢測儀器。 畢業(yè)設(shè)計用紙第 11 頁 共 28 頁具有信號輸出指示。雙路信號輸出（模擬量輸出及 TTL 電平輸出）TTL 輸出有效信號為低電平。(當(dāng)輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機) 模擬量輸出 0~5V 電壓，濃度越高電壓越高。 單片機電路本設(shè)計選用高性能單片機 STC12C5A16AD，其管腳如圖 36 所示。PDIP40, STC12C5A16AD圖 36 STC12C2052AD 單片機管腳圖該芯片為 52 內(nèi)核 8 位單片機，內(nèi)部集成了 10 位多路 A/D 轉(zhuǎn)換模塊，適用于常用檢測電路。由 STC12C5A16AD 組成的單片機系統(tǒng)原理圖如圖 7 所示。圖中 AOUT 為 MQ3 傳感器模塊輸出的檢測電壓信號，送入 ADC7 端口進行處理，DOUT 為傳感器模塊輸出的數(shù)字電平信號，該信號可以根據(jù)乙醇?xì)怏w濃度直接輸出報警信號，報警閾值通過模塊上的電位器進行調(diào)節(jié)。圖 37 單片機系統(tǒng)原理圖 畢業(yè)設(shè)計用紙第 12 頁 共 28 頁 圖 37 中，按鍵 K2 和 K3 為醉酒閾值調(diào)整鍵，其中 K2 為“增加” ，K3 為“減小”按鍵。L2 和 L3 為報警指示燈，分別可以進行酒后和醉酒兩級報警。 顯示電路 顯示部分采用 SMC 1602 液晶屏進行數(shù)據(jù)顯示，其主要技術(shù)參數(shù)為：表 31 液晶屏技術(shù)指標(biāo)接口信號說明如表 32 所示。表 32 液晶屏接口信號說明與單片機接口電路如圖 38 所示。其中 J2 的 3 腳為背光引腳，R9 和 R10 電阻用于調(diào)節(jié)背光亮度。J2 的 6 引腳分別接液晶的 RS、E/W 和 E 控制引腳，J2 的 7—14 引腳為數(shù)據(jù)引腳。 畢業(yè)設(shè)計用紙第 13 頁 共 28 頁圖 38 LCD 與單片機接口電路 閾值存儲醉酒閾值存儲在 EEPROM 芯片 AT24C04 中，并可以通過 “增加” 、 “減少”按鍵調(diào)節(jié)并保存。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。其電路如圖39 所示。圖中 A0、A1 和 A2 為芯片的地址引腳，一般接地即可。SCL 和 SDA 為 AT24C04和單片機 IIC 通信的時鐘線和數(shù)據(jù)線。圖 39 EEPROM 存儲電路 畢業(yè)設(shè)計用紙第 14 頁 共 28 頁第四章 軟件設(shè)計軟件流程圖本設(shè)計軟件主程序流程圖如圖 41 所示。數(shù)據(jù)初始化A / D 轉(zhuǎn)換初始化定時器初始化顯示初始化進入后臺 w h i l e 循環(huán)觸發(fā) A / D 轉(zhuǎn)換換算酒精濃度酒精濃度顯示超過閾值嗎 ？有鍵按下嗎 ？ 按鍵處理酒精濃度顯示報警是是否否圖 41 主程序流程圖include //頭文件define uchar unsigned char //宏定義無符號字符型define uint unsigned int //宏定義無符號整型code uchar seg7code[10]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}。 //顯示段碼 數(shù)碼管字跟uchar wei[4]={0XEf,0XDf,0XBf,0X7f}。 //位的控制端 畢業(yè)設(shè)計用紙第 15 頁 共 28 頁 //位控制碼sbit ST=P3^0。 //A/D 啟動轉(zhuǎn)換信號sbit OE=P3^1。 //數(shù)據(jù)輸出允許信號sbit EOC=P3^2。 //A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號sbit CLK=P3^3。 //時鐘脈沖 uint z,x,c,v,AD0809, date。 //定義數(shù)據(jù)類型延時函數(shù)void delay(uchar t){ uchar i,j。 for(i=0。it。i++) { for(j=13。j0。j)。 { 。 } }}數(shù)碼管動態(tài)掃描 void xianshi() //顯示函數(shù) { uint z,x,c,v。 z=date/1000。 //求千位 x=date%1000/100。 //求百位 c=date%100/10。 //求十位 v=date%10。 //求個位 P2=0XFF。 P0=seg7code[z]amp。0x7f。 P2=wei[0]。 delay(80)。 P2=0XFF。 P0=seg7code[x]。 P2=wei[1]。 delay(80)。 P2=0XFF。 P0=seg7code[c]。 P2=wei[2]。 delay(80)。 P2=0XFF。 P0=seg7code[v]。 P2=wei[3]。 delay(80)。 P2=0XFF。 } 畢業(yè)設(shè)計用紙第 16 頁 共 28 頁CLK 振蕩信號 void timer0( ) interrupt 1 //定時器 0 工作方式 1{TH0=(655362)/256。 //重裝計數(shù)初值TL0=(655362)%256。 //重裝計數(shù)初值CLK=!CLK。 //取反}主函數(shù) void main(