【文章內(nèi)容簡介】 平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負極 LCD1602顯示器工作原理LCD1602有11個控制指令，見表38。其中，DDRAM：顯示數(shù)據(jù)RAM，用來寄存待顯示的字符代碼；CGROM：字符發(fā)生存儲器；CGRAM：用戶自定義的字符圖形RAM。表38 LCD1602控制指令表指令功能清屏清DDRAM和AC值歸位AC=0，光標、畫面回HOME位輸入方式設(shè)置設(shè)置光標、畫面移動方式顯示開關(guān)控制設(shè)置顯示、光標及閃爍開、關(guān)光標、畫面位移光標、畫面移動，不影響DDRAM功能設(shè)置工作方式設(shè)置（初始化指令）CGRAM地址設(shè)置設(shè)置CGRAM地址。A5～A0=0～3FHDDRAM地址設(shè)置DDRAM地址設(shè)置讀BF和AC值讀忙標志BF和和地址計數(shù)器AC值寫數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)寫入DDRAM或CGRAM讀數(shù)據(jù)從DDRAM或CGRAM數(shù)據(jù)讀出1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”，具體寄存器的選擇控制表39有操作說明。因為LCD1602識別的是ASCII碼，試驗可以用ASCII碼直接賦值，在單片機編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如39。A’。表39 LCD1602寄存器選擇控制表RSR/W操作說明00寫入指令寄存器（清除屏等）01忙標志以及讀取位址計數(shù)（DB0～DB6）值10寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)第三章 硬件電路設(shè)計 主程序/CPU模塊圖31該主控模塊主要是由STC12C5A16AD單片機組成，此模塊包括系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)的處理及各模塊的的組織和管理等功能。主程序模塊在系統(tǒng)中起著最重要的作用。 AT24C02閥值存儲模塊醉酒閾值存儲在EEPROM芯片AT24C04中，并可以通過 “增加”、“減少”按鍵調(diào)節(jié)并保存。AT24C02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32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AT24C02和單片機IIC通信的時鐘線和數(shù)據(jù)線。圖32 EEPROM存儲電路 MQ3傳感器調(diào)理電路 MQ3乙醇氣體傳感器及其調(diào)理電路原理如圖33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。圖33 傳感器及調(diào)理模塊原理圖 LCD液晶顯示模塊與單片機接口電路如圖34所示。其中LCD1602的3腳為背光引腳，R7和R8電阻用于調(diào)節(jié)背光亮度。LCD1602的6引腳分別接液晶的RS、E/W和E控制引腳，LCD1602的7～14引腳為數(shù)據(jù)引腳。圖34 LCD與單片機接口電路圖電路共采用了兩個按鍵如圖35，其功能分別是：K1為加鍵，K2為減鍵。 圖35第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計主程序的設(shè)計主要是綜合考慮本設(shè)計要達到的功能要求，要進行數(shù)據(jù)、定時器、A/D轉(zhuǎn)換等的初始化，實時采集MQ3酒精傳感器模塊輸出的數(shù)據(jù)信息，并采集閥值存儲模塊的數(shù)據(jù)，進行的相應(yīng)的處理，實現(xiàn)1602實時顯示被測氣體中的酒精濃度和報警閥值，濃度超過閥值會發(fā)光報警提示。數(shù)據(jù)初始化報警按鍵處理定時器初始化A/D轉(zhuǎn)換初始化酒精濃度顯示顯示初始化進入后臺while循環(huán)觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換換算酒精濃度超過閥值嗎？酒精濃度顯示有鍵按下嗎？是是否否 LCD1602顯示程序設(shè)計先對LCD1602進行引腳定義，然后進行初始化設(shè)置，最后進行數(shù)據(jù)控制，這其中包括數(shù)據(jù)指針的設(shè)置，讀數(shù)據(jù)，寫數(shù)據(jù)，和一些其他的設(shè)置。 24C02閥值存儲程序設(shè)計醉酒閾值存儲在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。首先要對I2C總線的引腳進行定義，實時發(fā)送讀取字節(jié)函數(shù)。調(diào)試之前：硬件焊接完成后即將開始調(diào)試，但在調(diào)試之前要對硬件各個部分進行仔細的檢查，用萬用表進行測量，測量各連接線無連接錯腳、虛焊、漏焊等，確保無短路或者斷路的存在，上電后如果發(fā)現(xiàn)有些芯片迅速發(fā)熱應(yīng)立即斷電重新檢查。調(diào)試過程：檢查過硬件之后上天發(fā)現(xiàn)液晶顯示不亮，當時心里很失落，但經(jīng)過與電路原理圖進行多次比對檢查發(fā)現(xiàn)液晶的2腳和15腳沒有接高電平，焊接線后重新通電發(fā)現(xiàn)液晶發(fā)光了，但是此時又出現(xiàn)了新問題，液晶背光雖然亮了，但是沒有顯示任何的數(shù)據(jù)信息，此時判斷是液晶的6對應(yīng)的引腳即RS、R/W、E段沒接線，導致數(shù)據(jù)無法顯示，重新焊接后顯示數(shù)據(jù)部分搞定，然后等待MQ3傳感器部分進行充分的預(yù)熱，大概5到10分鐘的時間。調(diào)試結(jié)果：預(yù)熱完成后，我隨即打開一罐啤酒喝了一口，然后對準MQ3傳感器探頭進行吹氣，發(fā)現(xiàn)液晶很快顯示出此時的酒精濃度數(shù)值，而且酒精濃度超過了設(shè)定的80mg/L的報警閥值，二極管隨即發(fā)光報警，然后數(shù)據(jù)慢慢下降至零，然后又找了沒喝酒的室友吹氣檢測發(fā)現(xiàn)酒精濃度為零，接下來對按鍵也進行了驗證，發(fā)現(xiàn)加減數(shù)據(jù)正常，本設(shè)計達到了預(yù)期的效果，基本取得了成功，在此時心情很開心?？偨Y(jié) 由于本設(shè)計使用的是以單片機作為核心的控制元件和靈敏的MQ3氣敏傳感器，使本酒精濃度檢測系統(tǒng)具有功能強、性能可靠、電路簡單、成本低的特點，加上經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平。但是在我們設(shè)計和調(diào)試的過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些問題，譬如測得的酒精濃度的數(shù)值顯示很短的時間就減小直至0，不方便記錄數(shù)據(jù)，氣敏傳感器的接收端沒有封閉的裝置,比如呼氣管等，這樣可能造成測得的酒精濃度值與實際人體酒精含量的誤差偏大。參考文獻[1]薛峰 朱曉駿主編 單片機原理及應(yīng)用 北京理工大學出版社[2]譚浩強. [M] ．清華大學出版[3].萬福君， 潘松峰．單片微機原理系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[M] ．合肥：中國科學技術(shù)大學出版社，2001[4].藍和慧，寧武，. 全國大學生 電子設(shè)計競賽單片機應(yīng)用技能精解[M].電子工業(yè)出版社,2009[5].[M].北京：北京航空航天大學出版社，1999[6].[J].北京：人民郵電出版社，2004[7].[M].北京：人民郵電出版社，2005[8]. Protel99 高級應(yīng)用[J].北京：人民郵電出版社，2000[9] 沙占友. 集成溫度傳感器原理與應(yīng)用. [M] 北京：機械工業(yè)出版社，2002， 84~95.[10] 劉君華. 智能傳感器系統(tǒng). [M] 西安：西安電子科技大學出版社，1999，83~105.[11] 沙占友. 智能化傳感器原理與應(yīng)用. [M] 北京：電子工業(yè)出版社，2004，99~108.[12] 趙負圖. 傳感器集成電路手冊[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，2002，692~703.[13] 張毅剛. MCS51單片機原理及應(yīng)用. [M] 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2004，81~94[14].Vizimuller, P: ‘RF design guidesystems, circuits, and equations’ (ArtechHouse, Boston, MA, 1995)[6]R. Dye, “Visual ObjectOrientated Programming,” Dr. Dobbs MacintoshJournal, Sept. 1st ( 1991). Vizimuller, P: ‘RF design guidesystems, circuits, and equations’ (ArtechHouse, Boston, MA, 1995)[15].R. Dye, “Visual ObjectOrientated Programming,” Dr. Dobbs MacintoshJournal, Sept. 1st ( 1991). [16].Yang. Y, Yi. J, Woo, , and Kim. B: ‘Optimum design for linearityand efficiency of microwave Doherty amplifier using a new loadmatching technique’, Microw. J, 2001, 44, (12), pp. 20–36附錄硬件電路原理圖程序清單主程序部分include include include define uchar unsigned chardefine uint unsigned int//對常量進行聲明define ALCH 80 //醉駕標準80mg/L//K_MG_MV和K_ZERO為傳感器校準系數(shù)，要根據(jù)每個MQ3模塊校準define K_MG_MV 160/66 //傳感器靈敏度系數(shù)，每毫克/L對應(yīng)的10毫伏數(shù)define K_ZERO 15 //傳感器零點漂移，約130mVsbit Key_Up = P3^6。 //對按鍵進行引腳定義sbit Key_Down = P3^7。sbit Led_Warn1 = P3^4。 //對LED報警燈引腳進行定義sbit Led_Warn2 = P3^5。sbit DOUT = P1^4。 //定義乙醇傳感器TTL電平輸出引腳//定義標識volatile bit FlagStartAL = 0。 //開始轉(zhuǎn)換標志volatile bit FlagKeyPress = 0