基于單片機的酒精濃度檢測儀設計(編輯修改稿)
2024-07-19 20:33 本頁面
【文章內容簡介】 。 ADC0832 模數(shù)轉換器具有8位分辨率、雙通道 A/D 轉換、輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容、5V 電源供電時輸入電壓在 0～5V 之間、工作頻率為250KHZ、轉換時間為32微秒、一般功耗僅為15MW 等優(yōu)點，適合本系統(tǒng)的應用，所以我們采用ADC0832為模數(shù)轉換器[5]。 ADC0832 具有以下特點：(1) 8 位分辨率 (2) 雙向通道 A/D 轉換(3) 輸入電平與輸出電平與TTL/CMOS 相兼容 (4) 5V電源供電時輸入電壓在 0~5V 之間(5) 工作頻率是250KHZ，轉換時間是32μS(6) 一般功耗僅為15mW(7) 8P、14P—DIP(雙列直插)、PICC多種封裝商用級芯片溫寬為0度 to +70 度,工業(yè)級芯片溫寬為40度to +85 度；芯片接口說明：(8) CS_ 片選使能，低電平芯片使能 (9) CH0 模擬輸入通道0，或作為 IN+/使用 (10) CH1 模擬輸入通道1，或作為 IN+/使用 (11) GND 芯片參考0電位(地) (12) DI數(shù)據信號輸入，選擇通道控制 (13) DO 數(shù)據信號輸出，轉換數(shù)據輸出 (14) CLK 芯片時鐘輸入 (15) Vcc/REF電源輸入及參考電壓輸入(復用) AT24C02存儲器在本設計中使用的是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，~5V。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用。在一般單片機系統(tǒng)中，24C02 數(shù)據受到干擾的情況是很少的，基本的讀寫功能外，還對地址功能以及WP引腳保護功能進行了全面的檢測[6]。發(fā)現(xiàn)一種ATMEL(激光印字)以及 XICOR牌號的 24C02 具有全面的符合I2C總線協(xié)議的功能，而有些牌號24C02要么沒有WP引腳保護功能，要么沒有器件地址功能(即2片24C02不能共用一個I2C總線)有些甚至兩種功能均無，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。 LCD顯示模塊液晶顯示模塊與計算機的接口電路有兩種方式，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。直接訪問方式是把液晶模塊當作存儲器或 I/O 設備直接接在單片機的總線上，單片機以訪問存儲器或I/O設備的方式操作液晶顯示模塊的工作。間接控制方式只是利用它的 I/O口來實現(xiàn)與顯示模塊的聯(lián)系，而不使用單片機的數(shù)據系統(tǒng)。這種訪問方式既不占用存儲器空間，接口電路又與時序無關，其時序徹底地靠軟件編程實現(xiàn) [7]。 表21 LCD1602接口功能表引腳號引腳名電平輸入輸出引腳說明1VSS電源地2VDD電源正極（+5V）3VL液晶顯示偏壓信號4RS0/1輸入數(shù)據/命令選擇端，0：輸入指令，1：輸入數(shù)據5R/W0/1輸入讀/寫選擇端，0：想LCD寫入指令或數(shù)據，1：從LCD讀取信息6E1→0輸入使能信號，1時讀取信息，1→0（下降沿）執(zhí)行指令7D00/1輸入/輸出數(shù)據總線（最低位）8D10/1輸入/輸出數(shù)據總線9D20/1輸入/輸出數(shù)據總線10D30/1輸入/輸出數(shù)據總線11D40/1輸入/輸出數(shù)據總線12D50/1輸入/輸出數(shù)據總線13D60/1輸入/輸出數(shù)據總線14D70/1輸入/輸出數(shù)據總線（最高位）15BLA+VCCLCD背光電源正極16BLK接地LCD背光電源負極LCD1602 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式 LCD，目前常用161，162，202和402行等的液晶顯示模塊，模塊組件內部主要由LCD顯示屏、控制器、列驅動器和偏壓產生電路構成。 1602 液晶顯示屏采用標準的16腳接口，其中各接口的功能如上表21所示： 3 系統(tǒng)硬件設計基于單片機酒精濃度檢測儀的硬件設計部分，首先，我們必須了解它的硬件設計原理其次，需要弄清楚它的總體構成及具體的外圍電路最后，根據其原理框圖和具體的外圍電路得到完整的硬件總電路圖。 硬件設計原理由酒精傳感器對待測氣體(液體)進行檢測，轉換成輸出電壓信號，以單片機為核心的控制、信號采集處理、聲光報警電路以及顯示、鍵盤、PC接口電路。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信號，然后進行轉換，儲存在數(shù)據儲存器中，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定值進行對比，對超出設定值進行報警，并且將結果輸出到LED顯示屏幕上[8]。本系統(tǒng)由酒精傳感器，數(shù)模轉換器，單片機，鍵盤，聲音報警以及LCD顯示等部分組成，在這次的整體設計中詳細涉及下面幾個方面，其原理框圖如圖 31所示：圖31系統(tǒng)總體流程圖 硬件設計外圍電路 晶振電路、復位電路設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。單片機的時鐘信號用來為單片機芯片內部各種微操作提供時間基準。89C51 的時鐘產生方式有兩種，一種是內部時鐘方式，一種是外部時鐘方式。內部時鐘方式即在單片機的外部接一個晶振電路與單片機里面的振蕩器組合作用產生時鐘脈沖信號。外部時鐘方式是把外部已有的時鐘信號引入到單片機內，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]。對于CHMOS工藝的單片機，外部時鐘要由X
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