【正文】 ash 存儲(chǔ)器容量最小 只有1 K 而 AT89S55 的Flash 存儲(chǔ)器容量最大有20K 在這個(gè)系列中 結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的是 AT89C1051 它內(nèi)部不含串行接口。 (4)錯(cuò)誤編程亦無廢品產(chǎn)生 一般的 OTP 產(chǎn)品 一旦錯(cuò)誤編程就成了廢品 而 89 系列單片機(jī)內(nèi)部采用了 Flash 存儲(chǔ)器 所以 錯(cuò)誤編程之后仍可以重新編程 直到正確為止 故不存在廢品。 (2)和 80C51插座兼容 89 系列單片機(jī)的引腳是和80C51 的引腳一樣的 所以 當(dāng)用 89系列單片機(jī)取代80C51 時(shí) 可以直接進(jìn)行代換 這時(shí) 不管采用40引腳或是44 引腳的產(chǎn)品 只要用相同引腳的89系列單片機(jī)取代 80C51 的單片機(jī)即可。  第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) AT89系列微控制器的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn) AT89 系列單片機(jī)是 ATMEL公司的8 位Flash單片機(jī)系列 這個(gè)系列單片機(jī)的最大特點(diǎn)是在片內(nèi)含有Flash存儲(chǔ)器 因此, 在應(yīng)用中有著十分廣泛的前途, 特別是在便攜式 省電及特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中顯得更為有用 AT89 系列單片機(jī)是以 8051 核構(gòu)成的, 所以, 它和8051 系列單片機(jī)是兼容的系列 這個(gè)系列對(duì)于以 8051 為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來說, 是十分容易進(jìn)行取代和組成的 故而對(duì)于熟悉 8051 的用戶來說, 用ATMEL公司的 89系列單片機(jī)進(jìn)行取代8051 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)是輕而易舉的事。SAR通過8組開關(guān)組和比較器完成獲取輸入電壓對(duì)應(yīng)參考電壓的數(shù)字信號(hào)。這個(gè)部分主要是由3部分組成：256R的階梯網(wǎng)絡(luò)，連續(xù)逼近的電阻，和比較器。常用單位是ksps和Msps，表 示每秒采樣千/百萬次（kilo / Million Samples per Second）。為了保證轉(zhuǎn)換的正確完成，采樣速率 (Sample Rate)必須小于或等于轉(zhuǎn)換速率。積分型AD的轉(zhuǎn)換時(shí)間是毫秒級(jí)屬低速AD，逐次比 較型AD是微秒級(jí)屬中速AD，全并行/串并行型AD可達(dá)到納秒級(jí)。分辯率又稱精度，通常以數(shù)字信號(hào)的位數(shù)來表示。這類AD速度比逐次比較型高，電路 規(guī)模比并行型小。 　 串并行比較型AD結(jié)構(gòu)上介于并行型和逐次比較型之間，最典型的是由2個(gè)n/2位的并行型AD轉(zhuǎn)換器配合DA轉(zhuǎn)換器組成，用兩次比較實(shí)行轉(zhuǎn)換，所以稱為 Half flash(半快速)型。 　　3）并行比較型/串并行比較型（如TLC5510） 　　并行比較型AD采用多個(gè)比較器，僅作一次比較而實(shí)行轉(zhuǎn)換，又稱FLash(快速)型。其電路規(guī)模屬于中等。初期的單片AD轉(zhuǎn)換器大多采用積分型，現(xiàn)在逐次比較型已逐步成為主流。　　1）積分型（如TLC7135） 　　積分型AD工作原理是將輸入電壓轉(zhuǎn)換成時(shí)間(脈沖寬度信號(hào))或頻率(脈沖頻率)，然后由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器獲得數(shù)字值。 AD轉(zhuǎn)換就是模數(shù)轉(zhuǎn)換，顧名思義，就是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。AVR是集合了PIC和51的優(yōu)勢(shì)的，指令周期比PIC還要快，性價(jià)比比PIC要高，F(xiàn)LASH在線編程比PIC方便，學(xué)AVR會(huì)感到它的結(jié)構(gòu)跟PIC差不多，很多相似的，就是用C語言開發(fā)置位麻煩一點(diǎn)，位操作不如PIC和51方便，工業(yè)級(jí)也用的不廣，多用于儀器、通信上。 PIC 系列單片機(jī)采用 Harvard 雙總線結(jié)構(gòu)，運(yùn)行速度快，指令流水線結(jié)構(gòu)，程序存儲(chǔ)器的訪問和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問并行處理。51系列的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是乘法和除法指令，給編程帶來方便[7Intel公司51系列的典型產(chǎn)品是8051，片內(nèi)有4K字節(jié)的一次性程序存儲(chǔ)器（OTP）。目前最常用的是 AVR、MCS5PIC 系列單片機(jī)。其主要特點(diǎn)有品種多樣，型號(hào)繁多，性能提高，容量擴(kuò)大，低功耗，軟件應(yīng)用配套，具有系統(tǒng)擴(kuò)展和配置等。以前采用硬件電路實(shí)現(xiàn)的大部分控制功能，單片機(jī)可以通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)將微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（ROM 和 RAM 等）、輸出/輸入口（I/O）、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等集成在一塊集成電路芯片上，稱之為單片微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱單片機(jī)（MCU）。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，如今越來越多的電子產(chǎn)品向智能化、微型化、低功耗方向發(fā)展，越來越多的產(chǎn)品需要實(shí)時(shí)控制和信號(hào)處理，要求電子設(shè)計(jì)技術(shù)需要有新的變革和飛躍，而以往的純數(shù)字電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作量大、靈活性差、系統(tǒng)可靠性差?；诒敬卧O(shè)計(jì)要求和使用環(huán)境、成本等方面的考慮，本次課題選用燃料電池型酒精傳感器。國(guó)內(nèi)普遍使用半導(dǎo)體型酒精測(cè)試儀，因?yàn)樗闹饕獌?yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，只是燃料電池型的幾分之一，但是它的性能遠(yuǎn)比燃料電池的要差，所以它通常用在要求不高的場(chǎng)合，如自我檢測(cè)或一般性定性檢測(cè)[60]。但此酒精傳感器的結(jié)構(gòu)要求非常精密，制造難度大，目前只有美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能夠生產(chǎn)。另外，由于它對(duì)酒精氣體極其敏感，只要把環(huán)境溫度控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，即使酒精濃度很低也能在其兩極產(chǎn)生微弱的電壓輸出。燃料電池型酒精傳感器的特點(diǎn)：測(cè)量精度高，可測(cè)范圍寬。燃料電池型酒精傳感器采用貴金屬白金作為電極，在燃料室內(nèi)充滿了特種催化劑，它能使進(jìn)入燃料室內(nèi)的酒精充分燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，也就是在兩個(gè)電極上產(chǎn)生電壓，電能消耗在外接負(fù)載上，此電壓與進(jìn)入燃料室內(nèi)的氣體的酒精濃度成正比。這種半導(dǎo)體在不同工作溫度時(shí)，對(duì)不同氣體敏感程度是不同的，因此對(duì)于半導(dǎo)體型呼氣酒精測(cè)試儀中一般都采用加熱元件，把傳感器加熱到一定的溫度，在該溫度下，該傳感器對(duì)酒精具有最高的靈敏度[61]。下面主要介紹半導(dǎo)體型和燃料電池型酒精傳感器。 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)基于以上的構(gòu)思，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的酒后駕駛智能閉鎖系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，如下圖所示：AT89C52單片機(jī)LED顯示ADC0809酒精傳感器放大器 數(shù)字量警告提示 控制轉(zhuǎn)換電源供電驅(qū)動(dòng)繼電器汽車引擎電源系統(tǒng)硬件原理框圖下面對(duì)該系統(tǒng)做下簡(jiǎn)單的介紹： 本系統(tǒng)主要由電源模塊、酒精傳感器、AT89系列單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、LED顯示模塊、報(bào)警模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊等組成，其主要任務(wù)是采集酒精傳感器的輸出電壓信號(hào)，放大后經(jīng)過ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換和AT89C52單片機(jī)處理，當(dāng)檢測(cè)到酒精濃度超過標(biāo)定值時(shí)，能夠通過LED顯示傳感器的輸出電壓值，并通過報(bào)警模塊和驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作，切斷汽車引擎電源。該智能閉鎖系統(tǒng)的最主要功能是為了當(dāng)檢測(cè)到司機(jī)呼出氣體內(nèi)酒精濃度超標(biāo)時(shí)，能夠自動(dòng)切斷汽車引擎電源，所以需要一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠自動(dòng)的切斷汽車引擎電源，本次設(shè)計(jì)選用繼電器來達(dá)到這個(gè)目的，通過繼電器的動(dòng)作來控制汽車引擎電源是否開啟。 第2章 總體方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路本研究設(shè)計(jì)的酒后駕駛智能閉鎖系統(tǒng)，采用燃料電池型酒精傳感器，通過該酒精傳感器檢測(cè)駕駛員呼出氣體的酒精含量，判斷是否超過安全駕駛標(biāo)準(zhǔn)，而且要求通過硬件系統(tǒng)處理，能夠顯示該酒精濃度，使駕駛員能夠清楚的看到已經(jīng)飲酒過度，所以需要選擇一種顯示儀器來顯示駕駛員呼出氣體酒精濃度值，基于這種要求，本次設(shè)計(jì)選用LED顯示模塊。以AT89C52為核心，功能模塊劃分為酒精傳感器酒精濃度信號(hào)采集放大電路、AT89C52 微控制器接口電路、報(bào)警電路、酒精濃度顯示電路、繼電器接口電路等 ；（3）軟件編程。本課題主要研究一種能自動(dòng)防止司機(jī)酒后駕駛的智能閉鎖系統(tǒng)，本研究主要采用中檔芯片作為該智能閉鎖系統(tǒng)的核心，通過呼氣式酒精傳感器測(cè)試司機(jī)呼出氣體的酒精含量，并且能夠通過液晶顯示器顯示該酒精含量值，當(dāng)司機(jī)體內(nèi)血液酒精含量超過安全駕駛標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，能夠報(bào)警，并通過繼電器切斷汽車引擎的電源，使汽車無法啟動(dòng)。提高窯爐運(yùn)行穩(wěn)定性，進(jìn)一步改善產(chǎn)品的質(zhì)量，增加產(chǎn)品的產(chǎn)量。例如，隧道窯的進(jìn)車、出車、窯門升降按預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)完成，在無人干預(yù)的情況下，窯車能在回車線上順利完成碼坯，磚坯轉(zhuǎn)運(yùn)，卸磚，返回等作業(yè)。當(dāng)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，控制系統(tǒng)將驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)相應(yīng)參數(shù)做出調(diào)整。隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，隧道窯生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，隧道窯自動(dòng)控制系統(tǒng)將更加完善，體現(xiàn)隧道窯特性的溫度制度和壓力制度將實(shí)現(xiàn)智能優(yōu)化控制，控制系統(tǒng)將具有更高的精度、更快的速度以及更強(qiáng)的抗干擾性能。研究目的：通過研發(fā)異常駕駛狀態(tài)、違規(guī)操作、不良駕駛習(xí)慣等檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)與裝置，形成駕駛?cè)诵袨榈膶?shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，為有效減少道路交通事故提供技術(shù)支撐，從而開發(fā)適用于駕駛行為監(jiān)控系統(tǒng)原型樣機(jī)，并將通過實(shí)車實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。否則，鑰匙將亮起紅燈，鎖棒便不能收起來，汽車將無法啟動(dòng)。使用時(shí)，司機(jī)要先按 i—KEY 上的開始按鈕，綠色準(zhǔn)備燈亮了之后，對(duì)著氣孔吹氣約兩秒鐘。 我國(guó)對(duì)于這方面的研究比較少，香港一家公司發(fā)明了一種名為 i—KEY 的車鑰匙，能夠有效而方便地防止醉酒駕駛。沃爾沃的車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)，是把該檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)果通過無線傳感技術(shù)傳給汽車的電子控制系統(tǒng)單元，當(dāng)酒精含量超過系統(tǒng)中的設(shè)定值的上線，該系統(tǒng)將阻止啟動(dòng)動(dòng)機(jī)。意大利通過置于方向盤內(nèi)的 MEMS 酒精傳感器檢測(cè)駕駛員呼出氣體酒精濃度，當(dāng)檢測(cè)其超過安全駕駛標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，使汽車無法啟動(dòng)。日本汽車業(yè)巨頭豐田將研制一種裝在機(jī)動(dòng)車輛上的防酒后駕駛系統(tǒng)。 最近瑞典豪華品牌沃爾沃汽車公司推出車載酒精檢測(cè)系統(tǒng)，它通過一個(gè)無線手持設(shè)備檢測(cè)駕駛者呼出空氣中的酒精含量，從而判斷駕駛者血液中的酒精濃度。 瑞典紳寶用附帶酒精檢測(cè)功能的鑰匙組件“Alcokey”，在汽車遙控器內(nèi)部嵌入小型酒精測(cè)試器，當(dāng)司機(jī)按下遙控車鑰匙的時(shí)候，該探測(cè)器就會(huì)同時(shí)開始工作。根據(jù)司機(jī)審視行車方向長(zhǎng)短，判定司機(jī)的醉酒程度。 英國(guó)布里斯托爾大學(xué)生理學(xué)家霍爾瓦特設(shè)計(jì)了一種高智能座駕，其上裝有一套名為“個(gè)人警察”的監(jiān)察系統(tǒng)，由紅外線攝像機(jī)、感應(yīng)器和帶有電腦分析功能的“小黑箱”組成。目前，英國(guó)、澳大利亞、比利時(shí)、法國(guó)、荷蘭、新西蘭、西班牙、瑞典等歐洲國(guó)家，普遍采用的辦法是在交通事故現(xiàn)場(chǎng)，交警隨身攜帶呼氣式酒精測(cè)試儀，對(duì)司機(jī)呼出氣體中的酒精含量進(jìn)行快速檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行事故處理并給予駕駛員一定的懲罰。它能檢測(cè)出司機(jī)呼出氣體中的酒精含量，并將這一結(jié)果顯示于儀器的顯示屏上。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀 針對(duì)司機(jī)酒后駕車事故頻繁的現(xiàn)象，國(guó)外最早開始研發(fā)針對(duì)酒后駕駛的酒精測(cè)試儀。另外，%的被調(diào)查者認(rèn)為酒后駕駛?cè)藛T存在僥幸心理。根據(jù)來自4538位新浪網(wǎng)友的調(diào)查顯示，%的被調(diào)查者同意酒后駕駛屬于違法行為，但在被問及是否有過酒后駕駛行為時(shí)，%的被調(diào)查者從未有過酒后駕車的行為。酒精在人體血液內(nèi)達(dá)到一定濃度時(shí)，人對(duì)外界的反應(yīng)能力及控制能力就會(huì)下降，尤其是處理緊急情況的能力下降。雖然我國(guó)現(xiàn)行法律規(guī)定對(duì)酒后駕車造成重大傷亡事故的肇事者，追究其刑事責(zé)任，但是對(duì)沒有造成重大傷亡事故的酒后駕車者的懲罰比較低，最多也只是拘留15天處罰 [9,14]。盡管有大多數(shù)人認(rèn)為酒后駕車釀成的交通事故永遠(yuǎn)不可能發(fā)生在自己的身上，但專家的統(tǒng)計(jì)結(jié)果證明：在每個(gè)人的一生中卷入與喝酒有關(guān)的交通事故的可能性為30%。本研究設(shè)計(jì)的智能閉鎖系統(tǒng)，能夠通過高敏度的呼氣式酒精傳感器，通過檢測(cè)司機(jī)呼出氣體的酒精含量當(dāng)檢測(cè)到司機(jī)呼出氣體內(nèi)酒精含量超標(biāo)時(shí)，能夠阻止駕駛員開啟汽車引擎，使汽車無法啟動(dòng)，同時(shí)語音報(bào)警，提醒駕駛員“注意安全，不要酒后駕車”，從而有效減少交通事故的發(fā)生，提高我國(guó)道理安全水平，更好地保障我們的交通秩序，保護(hù)人們的出行安全，構(gòu)建和諧的交通環(huán)境。表 2 2000 年道路交通事故原因分析 項(xiàng)目機(jī)動(dòng)車原因機(jī)動(dòng)車駕駛員非機(jī)動(dòng)車駕駛員行人、乘車人道路其它事故（%）死亡（%）為了能夠有效的防止酒后駕駛造成的此類危害，研究一種酒后駕駛智能閉鎖系統(tǒng)是非常必要的，從而能夠強(qiáng)制性防止酒后駕車，降低交通事故的發(fā)生率。牟建霖指出我國(guó)機(jī)動(dòng)車駕駛員酒后駕車約占 20%，每年因酒后駕車發(fā)生交通事故死亡人數(shù)超過 5000 人[9]。酒后駕駛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織列為車禍致死的首要原因。截至到 2008