【正文】 本設計的簡易酒精濃度檢測儀，一方面可以供司機開車前檢測飲酒量,看否能夠開車；另一方面也可以應用于需要酒精濃度監(jiān)控的場合。硬件部分設計了合理電路和印刷電路板，軟件使用C語言和模塊化設計，易調(diào)試、可移植性好。可知上位機監(jiān)控軟件的運行是正?？煽康摹?．2 上位機監(jiān)控測試 打開上位機軟件前首先設置好串口號。 正常工作界面圖當檢測到的酒精濃度值超過酒后閾值時，紅燈就會被點亮。 打樣好的PCB將各元件及接口按相應位置焊接到PCB板上，再將各模塊都連接到PCB板上。這樣不斷接收數(shù)據(jù)，曲線就會不斷移動，達到實時動態(tài)曲線的效果。TeeChart是西班牙的Steema公司研發(fā)的圖表控件。它在高級語言的串行通信應用和計算機的串行口之間架起了一座橋梁。設計過程當中主要用到Microsoft Communications Control控件（簡稱MSComm控件）和TeeChart5控件。YN點亮酒后指示燈點亮醉酒指示燈，蜂鳴器響開始返回濃度大于醉酒閾值？濃度大于酒后閾值？NY 聲光報警程序流程同樣的，在主循環(huán)里循環(huán)執(zhí)行此程序，完成實時的報警檢測。同樣的，在主循環(huán)里循環(huán)執(zhí)行此程序，不斷保存閾值防止丟失數(shù)據(jù)。開啟IAP操作寫存儲單元地址開始返回執(zhí)行讀取命令 閾值讀取流程圖。YN等待10ms按對應按鍵調(diào)閾值開始返回某按鍵按下？某按鍵按下？NY 鍵盤掃描流程圖如果有按鍵按下，相應引腳就檢測到一個低電平。YN無線模塊初始化進入接收模式讀數(shù)據(jù)、發(fā)到上位機開始等待上位機繪制曲線收到數(shù)據(jù)包？ 無線數(shù)據(jù)接收端流程圖 首先初始化無線接收端NRF24L01，設定好本機地址，要接收的數(shù)據(jù)包大小、通信頻率等，然后等待接收到數(shù)據(jù)包。4．4 無線收發(fā)子程序的設計。液晶屏初始化顯示歡迎界面更新數(shù)據(jù)顯示開始顯示工作界面返回 顯示模塊流程 首先初始化液晶屏，設定液晶屏為5X7點陣顯示、不顯示光標、開顯示。AD初始化啟動ADC讀出結(jié)果開始等待轉(zhuǎn)換完成？返回YN AD轉(zhuǎn)換流程圖首先初始化AD轉(zhuǎn)換器，設定好輸入引腳及轉(zhuǎn)換方式，其次啟動轉(zhuǎn)換，再采用查詢法等待AD轉(zhuǎn)換完成。接下來就是又開始AD轉(zhuǎn)換，進入下一個主循環(huán)，周而復始。緊接著讀取單片機內(nèi)部EEPROM保存好的醉酒閾值。等工廠打樣完成后就可以進行焊接調(diào)試等后期工作了。l 本系統(tǒng)還采用了大面積覆銅。元器件的布線主要考慮到以下因素。電路要分模塊進行布局，方便信號流通和后期檢查錯誤。PCB設計主要分為兩部分,一是元器件的布局，二是元器件的布線。根據(jù)之前的各硬件模塊的設計。S1自鎖開關是系統(tǒng)主開關，按下時電路導通，非按下時無電壓輸出，整個系統(tǒng)關閉。 電源電路根據(jù)芯片的規(guī)格書說明，AMS1117的輸入和輸出端都需要加10uf電容濾除雜波。輸入電壓最高12v；輸出電流可達1A；；。因此，這里需要合適的電壓轉(zhuǎn)換芯片來供電。18650一般是指電池直徑為18毫米、長度為65毫米的電池，容量最大可做到3400mAh，可滿足本系統(tǒng)使用。l 內(nèi)建512字節(jié)接收緩沖區(qū)和512字節(jié)發(fā)送緩沖區(qū)。l ，支持將USB狀態(tài)掛起。單片機一般都帶有串口模塊，但如今帶有串口的計算機已經(jīng)不多見。 NRF24L01數(shù)據(jù)發(fā)送端電路圖單片機的P1^3 P1^7依次連NRF24L01模塊的CSN、CE、MOSI、MISO、SCK引腳，IRQ接單片機的中斷輸入引腳P3^3。沒有硬件SPI接口的單片機也能夠?qū)/O口用軟件模仿SPI協(xié)議來完成對模塊的控制工作。SCK為SPI協(xié)議的時鐘線，CSN是SPI協(xié)議的使能端，低電平時SPI模塊工作。 GND。 NRF24l01模塊內(nèi)部電路圖NRF24L01使用SPI協(xié)議接口完成寄存器讀寫工作。軟件編寫方便。統(tǒng)共126個頻段，能實現(xiàn)多點通信和跳頻通信的需求。NRF24L01無線模塊是由挪威的NORDIC公司出品的，~。當P2^7引腳輸出為高電平時，三極管處于飽和區(qū)，蜂鳴器導通并鳴響；當其輸出低電平時，三極管位于截止區(qū)，蜂鳴器斷開不發(fā)聲。RR4可取1k或560歐，起到限流和保護作用，防止灌電流過大損壞單片機和燒毀LED二極管。當檢測到的濃度值高于醉酒閾值時，第二個LED燈同時被點亮，同時蜂鳴器鳴響。通過檢測這個低電平，就能夠了解按鍵是否按下，單片機就可以做出相應的處理。 按鍵電路如電路所示，兩個按鍵分別接單片機的P2^5腳和P2^6腳。 。l D0～D7,8 位雙向數(shù)據(jù)線。l RS,選取內(nèi)部寄存器，5v時為數(shù)據(jù)寄存器，0v時為指令寄存器。l VSS,電源地。它是一種能顯示英文字母、數(shù)字等符號的液晶屏模塊。 MQ3應用電路獲得的信號電壓是一個模擬量，是不能直接被單片機運算處理的，它必須經(jīng)過AD(數(shù)模)轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字信號才能被單片機所接受。MQ3的3引腳相接（當作電極A），作為氣體電阻的一極，MQ3的6引腳接到一起（當作電極B），作為敏感氣體電阻的另一極。 MQ3的靈敏度特性 。封裝好后有6只針型引腳，其中4個輸出信號，2個為加熱電壓輸入。MQ3是一種半導體型傳感器，它的以下特點決定了其很適用于本系統(tǒng)，包括對酒精蒸汽有很高的靈敏度和極佳的選擇特性。按鍵不按下時RST引腳被下拉到地，按下時RST接近高電平。復位方式有上電復位和按鍵復位兩種。這里選用外部高精度石英晶體振蕩器和電容構(gòu)成的并聯(lián)諧振回路作為時鐘信號電路。 為使單片機工作起來，必須首先搭建單片機的最小系統(tǒng)。EA/VPP：EA為低電平，讀取外部ROM；加密方式1，EA將內(nèi)部固定為RESET；當EA為高電平時，讀取內(nèi)部ROM。在FLASH編程期間，此管腳用來輸入編程脈沖。除了通用I/O口，還有以下引腳。 STC12C5A60S2引腳圖 STC12C5A60S2共有4組通用I/O口，可以作為基本的輸入輸出口來使用。3 硬件設計3．1 主控模塊的選型與設計用作本裝置的微控制器應盡量有如下特點：運行速度快、集成AD轉(zhuǎn)換功能、AD轉(zhuǎn)換速度快、集成EEPROM（電可擦除可編程存儲器）、引腳數(shù)量豐富、內(nèi)部集成上拉電阻（引腳狀態(tài)可編程）價格便宜、驅(qū)動能力強、編程簡單、適應于各種應用。其中MFC已經(jīng)成為被廣泛采用的上位機編程工具。 Microsoft Visual C++ Microsoft Visual C++ ，是美國Microsoft公司出品的一款C++編譯器。 Protel99se集成開發(fā)環(huán)境Protel99se是一款得到廣泛使用的、用于印刷電路板（PCB）設計的電子設計自動化（EDA）軟件。Keil對操作系統(tǒng)、計算機要求很低，適宜在各種計算機上運行。上位機接收到數(shù)據(jù)后繪制測得的濃度的曲線圖，來實時監(jiān)控當前的濃度值。（4）實現(xiàn)按鍵調(diào)整閾值的功能；（5）實現(xiàn)報警閾值斷電保存功能；（6）選用無線通訊模塊實現(xiàn)濃度數(shù)據(jù)的無線收發(fā)；（7）實現(xiàn)上位機監(jiān)控酒精濃度的功能。第四章說明了整個系統(tǒng)中的軟件設計，包括單片機軟件和上位機軟件設計。1．3 章節(jié)安排 本系統(tǒng)主要工作包括單片機及酒精傳感器的選型、各模塊硬件電路的設計和軟件編程、上位機的編程、印刷電路板的設計。便于民用推廣的應該是微變氧化物半導體型酒精檢測儀。電化學型有測量精度高，穩(wěn)定性優(yōu)良，抗干擾性好等優(yōu)點。此半導體器件的電阻值和其敏感氣體濃度有直接關系。 l 半導體型采用只對特定氣體敏感的半導體器件用作傳感器。這種檢測儀就是利用此原理制成的。l 電化學型使用白金作為電極，然后在一個被特種催化劑填滿的燃料室中吹入定量待測氣體，燃料室內(nèi)的酒精經(jīng)過完全燃燒后就會在兩個電極上產(chǎn)生電壓。統(tǒng)計研究結(jié)果證明，一個人深吸氣后以中等力度呼氣二到四秒，呼出的氣體就是肺部深處的氣體。除此之外，在對酒精濃度要求嚴格的