【導讀】酒后駕車造成交通事故不計其數(shù)，帶來很大危害。各國都在采取各種方。法來解決這個問題，但最終沒有找到一個很好的解決方法。在這之前，同類產品國內外已有，但都因為成本、可靠性、方便性等原因沒有得到推廣。最終目的是使它能夠得到廣泛應用，最大限度的限制和杜絕酒后。此外發(fā)射端發(fā)送信息碼，接收端檢驗接收碼正確性，從而增。于使用的特點，將會成為汽車上不可或缺的安全工具。關鍵詞酒后駕車控制器；酒精探頭；89C2051；無線傳輸技術；信息碼；

　　

【正文】 0 類似。 表 41 TCON 中的中斷請求標志位 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 位地址 8FH 8DH 8BH 8AH 89H 88H TI—— 串行口的發(fā)送中斷請求標志位。 RI—— 串行口接收中斷請求標志位。 表 42 SCON 中的中斷請求標志位 SCON TI RI 位地址 99H 98H 如表 43， IE 中各位功能如下： EA—— 中斷允許總控制位 EA=0， CPU 屏蔽所有的中斷請求， EA=1， CPU 開放所有中斷。 ES—— 串行口中斷允許位 ES=0，禁止串口中斷， ES=1，允許串口中斷。 ET1—— 定時器 /計數(shù)器 T1 的溢出中斷允許位 ET1=0，禁止 T1 中斷， ET1=1，允許 T1 中斷。 EX1—— 外部中斷 1 中斷允許位 EX1=0，禁止外部中斷 1 中斷， EX1=1，允許外部中斷 1 中斷。 ET0—— 定時器 /計數(shù)器 T0 的溢出中斷允許位，功能與 ET1 類似 EX0—— 外部中斷 0 中斷允許位，功能與 EX1 類似 表 43 IE 的中斷允許控制位 IE EA ES ET1 EX1 ET0 EX0 位地址 AFH ACH ABH AAH A9H A8H 如表 44， IP 中各位功能如下： PS—— 串行口中斷優(yōu)先級控制位 PS=1，串行口中斷定義為高優(yōu)先級中斷， PS=0，串行口定義 為低優(yōu)先級中斷。 PT1—— 定時器 T1 中斷優(yōu)先級控制位 PT1=1，定時器 T1 定義為高優(yōu)先級中斷， PT1=0，定時器 T1 定義為低優(yōu)先級中斷。 哈爾濱工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 28 PX1—— 外部中斷 1 中斷優(yōu)先級控制位 PX1=1，外部中斷 1 定義為高優(yōu)先級中斷， PX1=0，外部中斷 1 定義為低優(yōu)先級中斷。 PT0—— 定時器 T0 中斷優(yōu)先級控制位，功能與 PT1 類似。 PX0—— 外部中斷 1 中斷優(yōu)先級控制位，功能與 PX1 類似。 表 44 中斷優(yōu)先級寄存器 IP IP PS PT1 PX1 PT0 PX0 位地址 BCH BBH BAH B9H B8H 定時 /計數(shù)器 單片機內有兩組 16 位定時 /計數(shù)器，分別為定時器 0 與定時器 1，兩者可獨立操作，各自擁有一個中斷向量。定時器輸入信號源為振蕩器除以 12的頻率，而計數(shù)器輸入信號源為外部引腳 T0 與 T1，除此之外計時與計數(shù)是不分的。 定時 /計數(shù)器具有 4 種工作方式。如表 45 是工作方式寄存器 TMOD。各位功能說明： GATE—— 門控位 GATE=0，僅由運行控制位 TRX(X=0， 1)=1 來啟動定時 /計數(shù)器運行。 GATE=1，由 TRX(X=0， 1)=1 和外中斷引腳 ( 0INT 或 1INT )上的高電平共同來啟動定時 /計數(shù)器運行。 M1,M0—— 工作方式選擇位 C/T —— 計數(shù)器模式和定時器模式選擇位 C/ T =0，為定時器模式， C/ T =1，為計數(shù)器模式，計數(shù)器對外部輸入引腳 T0 或 T1 的外部脈沖計數(shù)。 表 45 工作方式寄存器 TMOD T1 方式字段 T0 方式字段 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 如表 46 是定時 /計數(shù)控制寄存器 TCON，對各位進行如下說明； TF1， TF0—— T1， T0 計數(shù)溢出標志位，功能在中斷系統(tǒng)中已說明。 TR1， TR0—— 計數(shù)運行控制位 其余在中斷系統(tǒng)中已作說明。 表 46 定時 /計數(shù)控制寄存器 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 哈爾濱工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 29 在這個設計中，運用了方式一和二。以下介紹這兩種方式。 方 式一：當 M M0 為 01 時，定時 /計數(shù)器工作與方式一，這時方式一為 16 位的計數(shù)器，由 THX 作高位和 TLX 作低位構成。有關控制位前面已講述。 方式二：當 M M2 為 10 時，定時 /計數(shù)器工作在方式二。其特點：自動恢復初值的 8 位定時 /計數(shù)器， THX 作為常數(shù)緩沖器，當 TLX 計數(shù)溢出時，在置 1 溢出標志 TFX 的同時，還自動的將 THX 中的常數(shù)送至 TLX，使 TLX 從初值開始重新計數(shù)。這種工作方式可以省去用戶軟件中重裝初值的程序，簡化初值計算，可以相當精確確定定時時間。 串行口 單片機內部有 — 個可規(guī)劃的串行端口，為一個全雙 工 (FullDuplex)的通訊端口，故可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。串行端口的優(yōu)點就是使用較少的傳輸線即可完成數(shù)據(jù)的傳輸。同時，其通訊端口也是一個接收緩沖式的串行端口，在 SFR 中有一個 SBUF 的寄存器，專門供存放發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)，所以欲發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，僅需對 SBUF 寄存器進行存取即可，非常方便使用。實際上，發(fā)送及接收各有一個 SBUF 寄存器，且占用同一地址 (99H)，究竟如何分辨到底使用哪一個寄存器呢 ?其方法很簡單，依照讀取或寫入 SBUF寄存器的動作來決定。當指令寫入 SBUF 時，即是將數(shù)據(jù)寫入串行數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖器 SBUF 中發(fā)送出去；反之，當讀取 SBUF 數(shù)據(jù)時，則是讀取串行數(shù)據(jù)接收緩沖器 SBUF 中的數(shù)據(jù)。串行端口接收到一個字節(jié)的數(shù)據(jù)后，產生串行端口中斷，通知 CPU 至 SBUF 讀取數(shù)據(jù)，此時串行端口可繼續(xù)接收第二個數(shù)據(jù)，當?shù)诙€數(shù)據(jù)接收完成時，存于 SBUF 中的第一個數(shù)據(jù)若尚未被讀取，則第一個數(shù)據(jù)將會丟失。同理，將一字節(jié)數(shù)據(jù)寫入發(fā)送 SBUF 中，便會通過串行瑞口將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，發(fā)送完畢后便產生中斷，通知 CPU 數(shù)據(jù)已發(fā)送完成，可繼續(xù)送下一個數(shù)據(jù)。 串行口共有四種工作方式，有兩個寄存器控制串行口。做如下介紹： 如表 47，串行口控 制寄存器 SCON，各位功能為： SM0、 SM1—— 串行口 4 種工作方式選擇位。 SM2—— 多機通訊控制位，本設計未用到，在此就不作介紹。 REN—— 允許串行接收位， REN=1，允許串行接收， REN=0，禁止串行接收。 哈爾濱工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 30 TB8—— 發(fā)送的第 9 位數(shù)據(jù)，在方式二和三時， TB8 是要發(fā)送的第 9 位數(shù)據(jù)。 RB8—— 接收到的第 9 位數(shù)據(jù)，在方式二和三時， RB8 是存放接收的第 9 位數(shù)據(jù)。 TI—— 發(fā)送中斷標志位， TI=1，表示一幀數(shù)據(jù)發(fā)送結束， TI 的狀態(tài)可供軟件查詢，也可申請中斷。 CPU 響應中斷后，向 SBUF 中寫入要發(fā)送的下一幀數(shù) 據(jù)。 TI 必須由軟件清 0。 RI—— 接收中斷標志位， RI=1，表示一幀數(shù)據(jù)接收完畢，并申請中斷，要求 CPU 從接收 SBUF 取走數(shù)據(jù)。該位狀態(tài)可供軟件查詢。 RI 必須由軟件清0。 表 47 串行口控制寄存器 SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI 如表 48，特殊功能寄存器 PCON，其沒有位尋址功能。 SMOD—— 波特率選擇位，其功能在波特率計算中說明。 表 48 PCON 寄存器 SMOD 本設計選擇串行口工作方式三，本文只對方式三作介紹。 方式三發(fā)送 發(fā)送前，先設置 TB8，然后將要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入 SBUF，即啟動發(fā)送。串行口能把 TB8 取出，并裝入到第 9 位的位置，再逐一發(fā)送出去。發(fā)送完畢，則把 TI 位置“ 1”。 方式三接收 當要接收數(shù)據(jù)時，而將 SCON 寄存器的 REN 位設定為 1，每當 RXD 引腳上檢測到負緣狀態(tài)信號后就會激活串行端口的接收動作。在接到正確的起始位后 (低電位 )，開始接收數(shù)據(jù)位，直到 SCON 中的 RI＝ 0、 SM2＝ 0 或 RI＝ 0 且接收到的停止位為 1 時，才自動把 8 位數(shù)據(jù)送入 SBUF 內。接著把停止位放入 RB8 中，然后設定接收中斷標志 RI＝ 1，產生串行端口中斷請求。經過一個位 時間后，不論上述條件是否成立， RX 控制方塊均會重新開始檢測 RXD 引腳有無負緣狀態(tài)信號，以準備接收下一批數(shù)據(jù)。 波特率是串行口每秒發(fā)送或接收的位數(shù)。方式三的波特率的計算 方式三波特率 = 232SMOD 定時器 T1 的溢出率 T1 的溢出率取決于 T1 的工作方式和初值 哈爾濱工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 31 程序流程圖 通過程序流程圖來對軟件設計進行說明，最終實現(xiàn)設計要求。 發(fā)射部分程序流程圖 如圖 41 為發(fā)射部分的主程序，實現(xiàn)吹氣識別，酒精含量是否超標判 紅 燈 亮 發(fā) 射 器 工 作酒 精 探 頭 加 熱 一 分 鐘 后 綠 燈 亮 表 示 可 以 吹 氣啟 動 外 部 中 斷 0 , 啟 動 定 時 器 T 0判 斷 外 部 中 斷 0 是 否 停 止延 時 3 0 秒結 束停 止 計 時 T R 0 = 0開 始判 斷 計 時 是 否 一 分 鐘n oy e sn oy e s酒 精 探 頭 停 止 加 熱紅 燈 ， 綠 燈 ， 黃 燈 滅判 斷 吹 氣 標 志 位 是 否 為 1吹 氣 后 操 作y e sn o 圖 41 發(fā)射主程序流圖 哈爾濱工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 32 別，及把信息碼和判別控制碼發(fā)送給接收部分的功能。在程序中，用一分鐘來判斷是否吹氣，若吹氣了執(zhí)行吹氣后操作；反之，停止工作。程序中的其它操作由以下流圖實現(xiàn)。用到了 T0 計時中斷如圖 410，外部 0 中斷如圖 411，串口傳輸如圖 414。 如下圖 42 T0 計時中斷子程序流圖，選擇的工作方式 1， 16 位的計時器。計數(shù)初值為 TH0=3CH， TL0=B0H，每隔 50ms 中斷一次，中斷 1200 次為 1 分鐘。計時一分鐘的標志位初始值置位 1200，當計時一分鐘的標志位為 0 時，停止計時中斷。 T 0 中 斷 入 口T 0 中 斷 返 回T 0 停 止 計 T R0 = 0計 時 一 分 鐘 標 志 位 減 一T 0 溢 出 標 志 位 清 “ 0 “T F 0 = 0T 0 開 始 計 數(shù) TR 0 = 1T 0 重 置 初 值 圖 42 T0 中斷程序流圖 如下圖 43 外部中斷 0 程序流圖。選擇的外部下降沿引起外部中斷。對于各控制位如何設定，上一節(jié)講過，在這不重復。流圖中有個吹氣標志位，當為 1 時，說明已吹氣；為 0 時，則沒吹氣，沒有進入外部中斷 0。 哈爾濱工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 33 外 部 中 斷 入 口中 斷 返 回黃 燈 亮 說 明 吹 氣 有 效吹 氣 標 志 位 為 1停 止 外 部 中 斷 圖 43 外部中斷程序流圖 如下圖 44 吹氣后的程序流圖，串口傳輸選擇工作方式三，存在 連 續(xù) 三 次 檢 測 酒 精 含 量 電 位 ， 生 成 7 個 信 息 碼 ，啟 動 串 口 傳 輸 ， 啟 動 T 0判 斷 計 時 一 分 鐘 標 志 位 收 否 為 0發(fā) 射 7 個 信 息 碼判 斷 檢 測 酒 精 含 量 電 位 與 參 考 電 位 大 小發(fā) 射 超 標 控 制 碼發(fā) 射 不 超 標 控 制 碼開 始n o超 標不 超 標y e s結 束停 止 計 時 T R 0 = 0 圖 44 吹氣后操作子程序流圖 哈爾濱工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 34 T1 溢 出率問題。根據(jù)接收器要求，選擇 1K 波特率， T1 計時器選擇工作在方式二，經計算， TL1=0xF3， TH1=0xF3。因為該單片機具有一個電壓比較器功能，參考電位和酒精含量檢測到的電位，經比較后，結果存到單片機特殊位 AOUT 中。超標控制碼和不超標控制碼，可自己設定。 信息碼的產生，是這個設計的亮點。信息碼的主要是讓該設備具有電子鎖功能。首先每臺設備都有個編號，由編號產生信息碼。我們把編號分成35 位二進制。每五位放入信號碼的高五位，后三位根據(jù)信號本身發(fā)射順序編排。這樣產生七個信息碼。由于每臺設備的編號都不 同，因此這臺的發(fā)射器用在其他任何一臺接收器上都不能讓汽車發(fā)動，這樣就起到電子鑰匙作用。如圖 45 就實現(xiàn)這一功能。 開 始把 特 定 的 數(shù) 低 五 位 放 到 信 息 碼 g 中將 信 息 碼 g 左 移 三 位將 信 息 碼 g 后 三 位 裝 上 g 值信 息 碼 個 數(shù) g 減 一特 定 數(shù) 右 移 五 位判 斷 碼 的 個 數(shù) 是 否 小 于 0結 束信 息 碼 個 數(shù) g 為 6n oy e s 圖 45 信息碼產生子程序流圖 如圖 46 為串口傳輸子程序流圖，串口傳輸，把信號送到 SBUF 中，開始傳送，當 TI=1 說明信息傳送完畢。串口工作在方式三，它具有第九位哈爾濱工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 35 TB8，這一位可作為奇偶校驗位。對接收到信息進行奇偶校驗。 開 始結 束發(fā) 送 中 斷 標 志 位 清 “ 0 “ T I = 0把 信 號 賦 給 寄 存 器 S B U F將 信 號 放 入 累 加 器 A