手持式酒精濃度測試儀的研制-文庫吧資料
2025-04-01 00:29本頁面
【正文】 如下圖41所示。由于程序較大，這里只對以下主要子程序流程做介紹。軟件設(shè)計包括分析儀器系統(tǒng)對軟件的要求，程序整體結(jié)構(gòu)設(shè)計和程序模塊化設(shè)計，畫出每一子程序的詳細流程圖，選擇合適語言編寫程序。Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解，在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。其電路原理如圖371所示。本設(shè)計采用USB接口供電，電源電壓5V。其電路見圖36所示圖361 聲光報警電路 如上圖所示，酒精濃度超過設(shè)定的閥值時，則三極管導(dǎo)通，同時蜂鳴器工作，發(fā)光二極管也亮。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。表4 液晶接口信號說明與單片機接口電路如圖351所示。SCL和SDA為AT24C04和單片機IIC通信的時鐘線和數(shù)據(jù)線。其電路如圖342所示。 24c04 采用的 IIC 總線，是一種 2 ,，從而完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。選用了AT24C04作為存儲器件，24c04 是一個非揮發(fā) eeprom 存儲器器件，由于采用了 IIC 總線，節(jié)約了單片機的端口，簡化了電路。同時為了節(jié)省硬件資源的消耗，于是在此通過外部按鍵操作來改變酒精濃度的不同閥值，外部按鍵電路見下圖341所示圖341 按鍵電路按鍵S11和按鍵S12分別用來增加閾值和減少閾值。在設(shè)計時A/。在基準(zhǔn)電壓為5V,采樣周期為540個時鐘周期時，輸入電壓與AD輸出的關(guān)系見圖331.圖331 AD輸出與電壓關(guān)系圖由圖可見，STC12C5A32AD單片機自帶的AD具有偏移誤差及滿刻度誤差小、線性度好的特點?？勺鰷囟葯z測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等。 A/D轉(zhuǎn)換模塊A/D轉(zhuǎn)換器大致分有三類：一是雙積分A/D轉(zhuǎn)換器，優(yōu)點是精度高，抗干擾性好，價格便宜，但速度慢；二是逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，精度、速度、價格適中；三是∑△A/D轉(zhuǎn)換器。AC or DCRL負載電阻可調(diào)RH加熱電阻31Ω177。R0：氣敏元件在潔凈空氣中的電阻值。封裝好的氣敏元件有6只針狀管腳，其中4只用于信號提取，2只用于提供加熱電流。它的工作原理是在確定的環(huán)境條件下，環(huán)境中的酒精濃度變化將會引起電阻值的變化，且這兩種變化存在著線性關(guān)系。圖311 STC12C5A32AD單片機管腳圖 酒精濃度的準(zhǔn)確檢測是決定該設(shè)計成功與否的關(guān)鍵因素，而酒精的檢測依靠酒精傳感器來實現(xiàn)信號的采集。,傳統(tǒng)的下降沿或低電平觸發(fā)中斷,并新增支持上升沿中斷的PCA模塊，Power Down模式可由外部中斷喚醒, 10位精度ADC，共8路，轉(zhuǎn)換速度可達250K/S(每秒鐘25萬次)。（外部晶體12M以下時，復(fù)位腳可直接1K電阻到地）。 RAM。2. 工作頻率范圍：0～35MHz，相當(dāng)于普通8051的 0～420MHz。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路,2路PWM,8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換器(250K/S，即25萬次/秒),被廣泛應(yīng)用于電機控制，強干擾場合。 結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖23所示圖231 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖第3章 檢測儀的硬件設(shè)計51系列單片機是美國Intel公司于1980年推出的一款相當(dāng)成功的產(chǎn)品，該系列或其兼容的單片機仍然是目前的主流產(chǎn)品之一，主要包括8031,8051,8751，89C51和其他通用產(chǎn)品。（3）從便攜式的角度出發(fā)，系統(tǒng)通過鍵盤設(shè)置酒精濃度的閥值，結(jié)合單片機的控制，實現(xiàn)了人機交互操作、界面友好。 本文設(shè)計的智能酒精濃度檢測儀具有如下特點：（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以單片機為控制核心，外圍電路帶有LCD顯示和鍵盤響應(yīng)電路，無需其他計算機，用戶就可與之進行交互工作，完成數(shù)據(jù)的采集、存儲、計算、分析等過程。數(shù)據(jù)的采集由酒精傳感器完成，酒精傳感器將檢測的酒精濃度轉(zhuǎn)換為電信號，然后將電信號傳遞給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，把轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號傳給單片機，單片機對所輸入的數(shù)字信號進行分析處理，最后將分析處理的結(jié)果通過顯示器顯示出來。而本設(shè)計所做的智能酒精濃度酒精檢測儀除具有這個基本功能外，還可通過手動隨意設(shè)置酒精濃度的閥值，以劃定不同環(huán)境條件下酒精的安全界限，同時具有聲光報警功能。（8）功能調(diào)試。（6）液晶顯示模塊的設(shè)計；準(zhǔn)確顯示出檢測到的數(shù)據(jù)。（4）鍵盤模塊的設(shè)計；要通過鍵盤完成設(shè)定不同環(huán)境中酒精濃度的閾值。（2）酒精濃度檢測模塊的設(shè)計；酒精濃度常用酒精傳感器來檢測，了解該傳感器的工作原理，制作數(shù)據(jù)采集模塊完成數(shù)據(jù)的采集。采用C語言來實現(xiàn)其軟件功能。該酒精檢測儀以STC12C5A32AD單片機和氣敏酒精傳感器為核心，具有聲光報警和LCD顯示功能。 （3）對比分析法：與目前市場上相關(guān)產(chǎn)品進行比較，發(fā)現(xiàn)該酒精檢測儀存在的不足以及可以優(yōu)化的部分，加以改進。（1）文獻索引法：利用學(xué)校圖書館資料和文獻及通過網(wǎng)絡(luò)查詢相關(guān)資料對本課題有足夠深的了解，為本設(shè)計的具體模塊電路做好理論準(zhǔn)備。但是燃料電池酒精傳感器的價格非常昂貴，相當(dāng)于半導(dǎo)體價格的幾十倍。燃料電池型酒精傳感器的電極用的是貴金屬白金，酒精進入燃燒室后，在燃燒室內(nèi)特種催化劑的催化下，充分燃燒轉(zhuǎn)換為電能，由此燃料電池的電極上便產(chǎn)生了電壓，外接負載的存在使電能被消耗，燃料電池的電壓與燃燒室內(nèi)酒精的濃度是成正比的。燃料電池作為一種環(huán)保型能源，
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