【文章內(nèi)容簡介】 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標準 SPICE模型，完全兼容制造商提供的 SPICE模型。 (6) DLL接口為應用提供特定的模式。 (7)基于工業(yè)標準的 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 ISIS ISIS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準的 Windows界面。包括：標題欄、主菜單、工具欄、預覽窗口、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乙醇氣體傳感器輸出信號經(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乙醇氣體傳感器可以應用用于機動車駕駛?cè)藛T及其他嚴禁酒后作業(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：快速的響應恢復特性 3：長期的壽命和可靠的穩(wěn)定性 4：簡單的驅(qū)動回路 MQ3乙醇氣體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氣體等濃度變化而變化。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 9頁 共 28 頁 圖 32 MQ3乙醇氣體傳感器靈敏度曲線 MQ3乙醇氣體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乙醇氣體傳感器管腳及測試電路 MQ3 乙醇氣體傳感器及其調(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 ABH136452QMN10VCC VCC VCCR3LEDC1VCC23418U1AR11234P1Rp匯誠科技 網(wǎng)址： 產(chǎn)品有售淘寶店： R2+5VDOUTAOUTGND 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。 具有信號輸出指示。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 11頁 共 28 頁 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)乙醇氣體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 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。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 12頁 共 28 頁 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 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 //位控制碼 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 15頁 共 28 頁 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。 } CLK振蕩信號 void timer0( ) interrupt 1 //定時器 0工作方式 1 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 16頁 共 28 頁 { 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() { TMOD=0X01。 //定時器中斷 0 CLK=0。 //脈沖信號初始值為 0 TH0=(655362)/256。 //定時時間高八位初值 TL0=(655362)%256。 //定時時間低八位初值 EA=1。 //開 CPU中斷 ET0=1。 //開 T/C0中斷 TR0=1。 while(1) //無限循環(huán) { ST=0。 //使采集信號為低 ST=1。 //開始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 ST=0。 //停止數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 while(!EOC)。 //等待數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完畢 OE=1。 //允許數(shù)據(jù)輸出信號 AD0809=P1。 //讀取數(shù)據(jù) OE=0。 //關(guān)閉數(shù)據(jù)輸出允許信號 if(AD0809=251) //電壓顯示不能超過 5V AD0809= date=AD0809*20。 //數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)值，其中 20為采集數(shù)據(jù)的毫安值 xianshi()。 //數(shù)碼管顯示函數(shù) } } 當測量濃度大于設(shè)定濃度時，單片機 IO口輸出低電平 include //庫文件 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 第五章 調(diào)試 當程序在 uVision環(huán)境下編寫完成，并編譯生成 .hex文件后，就可以下載并進行調(diào)試了。 一、 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動安裝 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 17頁 共 28 頁 打開 USB 驅(qū)動文件夾下的 安裝 文件，按提示安裝 USB 轉(zhuǎn)串口驅(qū)動程序。安裝完成后，插入 USB 下載線后，在 [開始 ][控制面板 ][打印機和其他硬件 ][設(shè)備管理器 ]，在“端口”分支下有（ Prolific USBtoSerial Comm Port(COMX)。 X 表示串口號，如果沒有說明 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動沒有安裝，須重新安裝。記住括號里的 COM口號。 圖 51 成功安裝 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動示意圖 二、下載程序 打開 STC單