【文章內(nèi)容簡介】 線 (和地線 )。 DSl8B20 的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源 。 因?yàn)槊恳粋€(gè) DSl8B20 在出廠時(shí)已經(jīng)給定了唯一的序號(hào) ， 因此任意多個(gè) DSl8B20 可以存放在同一條單線總線上 。 這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件 。 DSl8B20 的測量范圍從 55 到 +125， 增量值為 可在 l s(典型值 )內(nèi)把溫度變換成數(shù)字 。 DS18B20 用 9 位存貯溫值度最高位 S為符號(hào) 。 負(fù)溫度 S=1,正溫度 S=0 。 第四章 軟件處理部分 酒精測量處理部分 將 傳感器輸出經(jīng) 調(diào)整后的模擬電壓輸入轉(zhuǎn)換器進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，采用 ADC0804其操作時(shí)序圖如下 轉(zhuǎn)換時(shí)序 讀走數(shù)字信號(hào)時(shí)序 圖 10 ADC0804控制信號(hào)時(shí)序圖 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 酒精濃度檢測儀 第 14 頁 MQK2酒精傳感器輸出電壓與酒精 濃度近似為線性關(guān)系，由圖 1可得酒精濃度與輸出電壓函數(shù)近似為 V=*C+3， C表示酒精濃度 ,單位為 mg/L。 本設(shè)計(jì)中加入了一個(gè)調(diào)整電路來使其輸出的電壓能夠滿足單片機(jī)的輸入要求，其輸入與輸出關(guān)系為 VOUT=。 因此輸入模擬電壓與呼出氣體中的酒精濃度的函數(shù)關(guān)系為 V=*C+。 當(dāng)開始檢測時(shí)， 采樣傳感器的輸出信號(hào) ,并準(zhǔn)備 A/ D 轉(zhuǎn)換。每隔 50 ms 采集一個(gè)電壓值 ,共采集 10 個(gè) ,取其中最大的 3 個(gè)結(jié)果 ,并計(jì)算其平均數(shù)。由于傳感器信號(hào)處理電路中酒精濃度值和輸出電壓值之間有線性關(guān) 系 ,確定電壓值和酒精濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系 ,最后輸出酒精濃度值。整個(gè)過程流程圖如圖 11所示。 圖 11 酒精濃度檢測子程序流程圖 大 量的統(tǒng)計(jì)研究結(jié)果表明，如果被測者深吸氣后以中等力度呼氣達(dá)三秒鐘上，這時(shí)呼出的氣就是從肺部深處出來的氣體。呼氣中的酒精含量與血液中的酒濃度檢測子程序 采樣， A/D 轉(zhuǎn)換 等 待 50ms 得到 10 個(gè)結(jié)果 N 取最大的 3 個(gè)數(shù)求均值 Y 送數(shù)碼管顯視示 與預(yù)設(shè)值比較 報(bào)警 大于 返回 延時(shí) 2 S 小于 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 酒精濃度檢測儀 第 15 頁 精含量有如下關(guān)系： BAC(in mg／ L)=BrAC(in mg／ L)x 2200 其中， BAC代表血液酒精濃度， BrAC表示呼氣酒精濃度， in mg／ L表示以每升中多少毫 克為單位。也就是說，以毫克／升為單位的血液酒精濃度在數(shù)值上相當(dāng)于以毫克／升為單位的呼氣酒精濃度乘上系數(shù) 2200(由于各國的情況不同，在美國此系數(shù)采用 2021，而歐洲很多國家采用 2100)。由于 BrAC受到環(huán)境溫度、濕度 以及被測試者個(gè)體差異等多方面影響，其測試結(jié)果不如直接檢測 BAC準(zhǔn)確，但是該結(jié)果仍可作為判斷飲酒程度的重 要參考。 我國對(duì)酒后駕駛的判定界限為 10～ 30 g/100 L (血液中的酒精濃度 )。 溫度處理部分 本系統(tǒng)軟件部分主要包括： DS18B20 的初始化子程序、向 DS18B20 中寫數(shù)據(jù)子程序，從 DS18B20 中讀數(shù)據(jù)子程序、溫度轉(zhuǎn)換子程序和通信子程序。軟件系統(tǒng)流程圖如圖 12所示。 圖 12 DS18B20溫度轉(zhuǎn)換軟件流程圖 DSl820 工作過程及時(shí)序 DSl820 工作過程中的協(xié)議如下 : 初始化 RoM 操作命令存儲(chǔ)器操作命令處理數(shù)據(jù) 。 開始 是否檢測 1820 初始化 是 否 得到溫度 溫度轉(zhuǎn)換 數(shù)碼管顯示 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 酒精濃度檢測儀 第 16 頁 1 初始化 單總線上的所有處理均從初始化開始 。 2 ROM 操作品令 總線主機(jī)檢測到 DSl820 的存在 ， 便可以發(fā)出 ROM 操作命令之一 ， 這些命令如 指令 代碼 Read ROM(讀 ROM) [33H] Match ROM(匹配 ROM) [55H] Skip ROM(跳過 ROM] [CCH] Search ROM(搜索 ROM) [F0H] Alarm search(告警搜索 ) [ECH] 3 存儲(chǔ)器操作命令 指令 代碼 Write Scratchpad(寫暫存存儲(chǔ)器 ) [4EH] Read Scratchpad(讀暫存存儲(chǔ)器 ) [BEH] Copy Scratchpad(復(fù)制暫存存儲(chǔ)器 ) [48H] Convert Temperature(溫度變換 ) [44H] Recall EPROM(重新調(diào)出 ) [B8H] Read Power supply(讀電源 ) [B4H] 4 時(shí) 序 主機(jī)使用時(shí)間隙 (time slots)來讀寫 DSl820 的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位 (1)初始化 時(shí)序見圖 10。 主機(jī)總線 to 時(shí)刻發(fā)送一復(fù)位脈沖 (最短為 480us的低電平信號(hào) )， 接著在 tl 時(shí)刻釋放總線并進(jìn)入接收狀態(tài) ， DSl820在檢測到總線的上升沿之后 ， 等待 1560us， 接著 DS1820 在 t2 時(shí)刻發(fā)出存在脈沖 (低電平持續(xù) 60240 us) 如圖13中虛線所示 。 圖 13 初始化時(shí)序 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 酒精濃度檢測儀 第 17 頁 以下子程序在 MCS51 仿真機(jī)上通過其晶振為 12M.。 初始化子程序： RESET： PUSH B 。 保存 B 寄存器 PUSH A 保存 A 寄存器 MOV A,4 。 設(shè)置循環(huán)次數(shù) CLR 。 發(fā)出復(fù)位脈沖 MOV B,250 。 計(jì)數(shù) 250 次 DJNZ B,$ 。 保持低電平 500us SETB 。 釋放總線 MOV B,6 。 設(shè)置時(shí)間常數(shù) CLR C 。 清存在信號(hào)標(biāo)志 WAITL: JB ,WH 。若總線釋放跳出循環(huán) DJNZ B,WAITL 。 總線低等待 DJNZ ACC,WAITL。 釋放總線等待一段時(shí)間 SJMP SHORT WH: MOV B,111 WH1: ORL C, DJNZ B,WH1 。 存在時(shí)間等待 SHORT: POP A POP B (2)寫時(shí)間隙 當(dāng)主機(jī)總線 to時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)就產(chǎn)生寫時(shí)間隙見圖 1 圖 15 4 ， 從 to 時(shí)刻開始 15us 之內(nèi)應(yīng)將所需寫的位送到總線上 ， DSl820 在 t0 后1560us 間對(duì)總線采樣 。 若低電平寫入的位是 0， 見圖 14； 若高電平寫入的位是 1，見圖 15。 連續(xù)寫 2位間的間隙應(yīng)大于 1us。 圖 14 寫 0時(shí)序 圖 15 寫 1時(shí)序 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 酒精濃度檢測儀 第 18 頁 寫位子程序 (待寫位的內(nèi)容在 C 中 ) WRBIT: PUSH B 。 保存 B MOV B,28 。 設(shè)置時(shí)間常數(shù) CLR 。 寫開始 NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us N0P 。1us ,C 。 C 內(nèi)容到總線 WDLT: DJNZ B,WDLT。等待 56Us POP B SETB 。 釋放總線 RET 。返回 寫字節(jié)子程序 (待寫內(nèi)容在 A 中 ): WRBYTB: PUSH B : 保存 B MOV B 8H 。 設(shè)置寫位個(gè)數(shù) WLOP: RRC A 。 把寫的位放到 C ACALL WRBIT 。 調(diào)寫 1 位子程序 DJNZ B WLOP 。 8 位全寫完 ? POP B RET (3)讀時(shí)間隙 見圖 16主機(jī)總線 to 時(shí)刻從高拉至低電平時(shí) ,總線只須保持低電平 l7ts ,之后在t1 時(shí)刻將總線拉高產(chǎn)生讀時(shí)間隙讀時(shí)間隙在 t1 時(shí)刻后 t2 時(shí)刻前有效 ,tz 距 to為 15捍 s,也就是說 ,tz 時(shí)刻前主機(jī)必須完成讀位 ,并 在 to后的 60 尸 s 一 120 fzs 內(nèi)釋放總線 。 讀位子程序 (讀得的位到 C 中 )； 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 酒精濃度檢測儀 第 19 頁 圖 16 讀時(shí)序 RDBIT: PUSH B 。 保存 B PUSH A 。 保存 A MOV B,23 。 設(shè)置時(shí)間常數(shù) CLR 。 讀開始圖 2 25 5 的 t0 NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us SETB 。 釋放總線 MOV A,P1 。 P1 口讀到 A MOV C,EOH 。 內(nèi)容 C NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us NOP 。1us RDDLT: DJNZ B,RDDLT 。等待 46us SETB POP A POP B RET 讀字節(jié)子程序 (讀到內(nèi)容放到 A 中 ) RDBYTE: PUSH B 。 保存 B RLOP MOV B,8H 。 設(shè)置讀位數(shù) 中 南 林 業(yè) 科 技大學(xué) 本科畢 業(yè)論文 酒精濃度檢測儀 第 20 頁 ACALL RDBIT 。 調(diào)讀 1 位子程序 RRC A 。 把讀到位在 C 中并依次送給 A DJNZ B,RLOP 。 8 位讀完 ? POP B 。 恢復(fù) B RET 讀寫函數(shù)實(shí)例如下所示（ C語言） // DELAY with an crystal // Calling the routine takes about 24μ s, and then // each count takes another 16μ s // void delay (int μ s) { int s。 for (s = 0。 s μ s。 s++)。 } void write_bit(char bitval) { DQ =