【導讀】駕車造成的交通事故也屢屢攀升。本文研究了一種用于公共場所具有檢測及超限。報警功能的酒精濃度檢測儀設(shè)計。設(shè)計方案基于89C51單片機和MQ3酒精濃度傳。進行聲光報警，直觀準確。安全的提高具有很大促進作用。酒精濃度檢測儀現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢-------------------------------------------1. 本課題實現(xiàn)目標--------------------------------------------------------1. 2設(shè)計方案和元器件選擇--------------------------------------------------2. 3系統(tǒng)硬件設(shè)計--------------------------------------------------------8. 硬件設(shè)計外圍電路------------------------------------------------------9. 晶振電路、復(fù)位電路設(shè)計---------------------------------------------9. 信號調(diào)制電路設(shè)計--------------------------------------------------12. A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計--------------------------------------------------13. 外圍擴充存儲器電路設(shè)計--------------------------------------------14. 4系統(tǒng)軟件設(shè)計-------------------------------------------------------15. A/D轉(zhuǎn)換模塊程序流程圖------------------------------------------------15

　　

【正文】 與硬件相結(jié)合實現(xiàn)便攜式酒精濃度檢測儀的各個功能主要是檢測與顯示 ， 數(shù)據(jù)存儲功能子函數(shù)的調(diào)用 。 流程圖 圖 41 所示 ： 首先開啟啟動按鈕 ， 啟動單片機和顯示器 ， 同時對單片機內(nèi)部進行初始化 ，緊接著初始化顯示屏 ， 初始化完畢后顯示開機畫面顯示主菜單 ,然后對鍵盤的讀入 。 開 始初 始 化 C P U初 始 L C D 屏顯 示 開 機 畫 面顯 示 主 菜 單讀 鍵結(jié) 束 圖 41主程序流程圖 A/D 轉(zhuǎn)換模塊程序流程圖 (1)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的主要功能就是將經(jīng)放大器放大的模擬電壓 信號轉(zhuǎn)化為 MCU 能夠處理的數(shù)字信號 ， 并傳送給 CS 口 ， A/D 連接 51 單片機的 口 ， 接 ， CLKD1 和 D0 接 。 工作時序如下所示 ： ADC0832有 8 只引腳 ， CH0 和 CH1 為模擬輸入端 ， CS 為片選引腳 ， 只有 CS 置低才能對 ADC0832 進行配置和啟動轉(zhuǎn)換 。 CLK 為 ADC0832 的時鐘輸入端 。 CS 在整 CLK CS 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 16 個轉(zhuǎn)換過程中都必須為低 ， 當 CS 為低時 ， 在數(shù)據(jù)輸入端 DI(數(shù)據(jù)輸入端 )加一個高電平 ， 接著在 CLK 上加一個時鐘 ， DI 上的邏輯 1 就會使 ADC0832 的 DI 脫離高阻態(tài) ， 然后通道配置數(shù)據(jù)伴隨著時鐘通過 DI 端移入多路器 。 當最后一位數(shù)據(jù)移入多路器時 ， DI 變?yōu)楦咦钁B(tài) ， 在這以前 DO(數(shù)據(jù)輸出端 )都為高阻態(tài) 。 在經(jīng)過一個時鐘 ， DO 脫離高阻態(tài) ， 從而啟動轉(zhuǎn)換 ， 接著從處理器接收時鐘信號 ， 每經(jīng)過一個時鐘 ， 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)就會從高位到低位依次從 DO 移出 ， 經(jīng)過 8 個時鐘后 ， 數(shù)據(jù)又以從低位到高位的形式從 DO 移出 (也是每個時鐘移一位 )。 當最后一位數(shù)據(jù)移出時轉(zhuǎn)換完成當 CS 從低變?yōu)楦邥r ， ADC0832 內(nèi)部所有寄存器清零 。 如 想進行下一次轉(zhuǎn)換， CS 必須做一個從高到低的跳變，后跟著的此配置數(shù)據(jù)重復(fù)上面 的過程。 (2)ADC0832 的轉(zhuǎn)換流程圖見下圖 42 所示： 開 始使 能 芯 片輸 入 通 道 控 制 字讀 取 2 字 節(jié) 數(shù) 據(jù)字 節(jié) 數(shù) 據(jù) 糾 正送 入 指 定 寄 存 器結(jié) 束 圖 42數(shù)轉(zhuǎn)換流程圖 按鍵程序流程圖 (1)按鍵時顯現(xiàn)人機對話的一個控制按鈕 ， 通過按鍵的操作 ， 對系統(tǒng)進行發(fā)送操作指令 ， 后經(jīng)與 MCU 串行通信 ， 然后在液晶上顯示 。 (2)按鍵查詢式的流程圖見下 43： 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 17 按鍵的四個鍵分別接 ， ， ， ， 由于 P1 口具有上拉電阻 ， 所以不需要加上拉電阻進行電壓的放大 。 按 鍵 程 序 入 口按 鍵 按 下 ？調(diào) 用 延 時 程 序按 鍵 釋 放 ？鍵 值 傳 送結(jié) 束Y Y否否準 備 圖 43按鍵查詢流程圖 液晶顯示程序流程圖 LCD 模塊在本系統(tǒng)中主要起著開界面漢字顯示，以及個控制效果的顯示。采用直接訪問方式。液晶顯示的操作流程圖見下圖 44 所示： 入 口讀 狀 態(tài) 字忙 ？寫 指 令 代 碼 / 顯 示 數(shù) 據(jù)讀 顯 示 數(shù) 據(jù)結(jié) 束否開 始 圖 44液晶顯示流程圖 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 18 在 LCD1602 液晶上顯示相應(yīng)的讀寫數(shù)據(jù)。在液晶上顯示的格式如表 41 所示 ： 表 41液晶顯示表 C 0 2 A D D R E S S : 0 X 0 1 W R : 0 1 0 R E A D : 0 1 0 5 本設(shè)計總結(jié) 與展望 傳統(tǒng)的機械檢測儀或酒精計一般靈敏度和準確度也比較低或者檢測方法難 ，由此 檢測儀向更迅速 、 更快捷 、 方便攜帶等要求發(fā)展 。 工廠 ， 企業(yè)到居民家庭 ，酒精泄露的檢測 ， 食品加工 ， 釀酒等需要監(jiān)控空氣中酒精濃度的場合以及對酒后駕車的檢測 ， 對居民的人身和財產(chǎn)安全都十分重要且必不可少的 。 現(xiàn)如今 ， 由于人們安全意識增強 ， 對環(huán)境安全性和生活適性要求提高 。 人們對檢測的精度高 ，準確度高 ， 攜帶方便等等要求 ， 再加上氣體傳感器向低功耗、多功能、集成化方向的發(fā)展 ， 單片機具有受集成限制 ， 片內(nèi)儲存量較小 ， 可靠性好 ， 擴展簡單 ， 控制功能強等特點 ，所 以， 基于單片機的酒精濃度檢測儀的研究和開發(fā)生產(chǎn)具有十分廣泛的現(xiàn)實市場和潛在的市場需求 。 針對目前的現(xiàn)狀 ， 該系統(tǒng)設(shè)計 遵循 體積小 ，質(zhì)量輕 ， 性價比高的原則 。 軟件是 C 語言編寫的，具有很好的可控性、模塊化和移植性。本系統(tǒng)的主要模塊為傳感檢測、 A/D 轉(zhuǎn)換、液晶顯示和時鐘設(shè)置。通過本次畢業(yè)設(shè)計， 我加深了很多 在 大學 課本上學到的 知識， 并且用于實踐，相信在以后的工作中，這次設(shè)計是我寶貴的財富。 6 結(jié)束語 目前，隨著人們生活水平的提高，私家車的數(shù)量也越來越多，從而引發(fā)的交通事故也越來越多，其中大部分是由于酒后駕車。所以設(shè)計具 有民用價值的便攜式酒精濃度檢測儀的研制受到了人們的高度重視。 該 設(shè)計能夠滿足生活需要， 體北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 19 積小，質(zhì)量輕，性價比高，攜 帶方便 。 便攜式酒精濃度檢測儀的設(shè)計主要分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計 。 根據(jù)設(shè)計前對該系統(tǒng)所要實現(xiàn)功能的要求 ， 綜合考慮我們采用 STC89C51 單片機為控制核心 。 首先要了解系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能 ； 其次根據(jù)功能去選擇相應(yīng)的硬件資源 ； 再次將一個大的系統(tǒng)進行模塊化劃分 ， 然后逐一去攻破 。 最后把所有模塊進行優(yōu)化整合 ， 便得到了一個完整的系統(tǒng) 。 基于這樣的思路 ,完成了便攜式酒精濃度檢測儀的基本設(shè)計 。北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 20 參考文獻 [1] 何立 民 .單片機高級教程應(yīng)用與設(shè)計 [M] .北京 :北京航空航天大學出版 ， 2021： 6570. [2] 鄭學堅 .微型計算機原理及應(yīng)用 [M].北京 :清華大學出版社， 2021： 332351. [3] 李維提 .郭強 .液晶顯示應(yīng)用技術(shù) [M].北京 :電子工業(yè)出版社 ， 2021： 7884. [4] 何希才 .傳感器及其應(yīng)用 [M].北京 :國防工業(yè)出版社 ， 2021： 3645. [5] 王幸之 .AT89 系列單片機原理與接口技術(shù) [M].北京 :北京 航空航天大學出版社 ， 2021：7781. [6] 華成英 ,童詩白 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)第 三版 [M].北京 : 高等教育出版社 ， 2021： 3340. [7] 孫傳友 .溫控系統(tǒng)原理與設(shè)計 [M]. 北京 :北京航空航天大學出版社 ， 2021： 1527. [8] 林德杰 .電氣測試技術(shù) [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ， 1993： 9197. [9] 紀宗南 .單片機外圍器件使用手冊 — 輸入通道器件分冊 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ， 2021： 121126. [10] 賈伯年 .傳感器技術(shù) [M].南京 :東南大學出版社 ， 2021： 5560. 北京信息科技大學 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 21 致 謝 我的這篇畢業(yè)論文的完成 ， 首先要向在論文寫作中給予我鼓勵和 指導的老師致以深深的敬意和謝意 。正是由 老師 各個方面都給予了大量的指導和幫助 ， 令我不但完成了論文 ， 也學到了許多書本上學不到的知識 。 同時也要 感謝 各位同學的幫助 ， 四年的大學生活不知不覺中就要結(jié)束了 ， 在這段難忘的生活中 ， 有我許多美好的回憶 。