【正文】
可以立項,下一步工作就是系統(tǒng)總體方案的設計。如果有,則可分析他人是如何進行這方面工作的,有什么有點和缺點,有什么值得借鑒的;如果沒有,則需要作進一步的調研,此時的重點應放在能否實現(xiàn)這個環(huán)節(jié),首先從理論上進行分析,探討實現(xiàn)的可能性,所需求的客觀條件是否具備,然后結合實際情況,再決定能否立項的問題。可行性調研的目的,是分析完成這個項目的可能性。 88 8 8adp adp段碼線8 位 I/O位選線 4 位I/O((adp圖 27 4 位 8 段 LED 動態(tài)顯示電該設計中采用了 4 位 LED 顯示,如圖 21 數(shù)字電壓表硬件設計電路圖所示,第一個顯示通道位,第二個顯示所測電壓的個位數(shù)值,第二和第三個顯示小數(shù)位數(shù)值,精確度為 。雖然這些字符是在不同時刻出現(xiàn)的,而在同一時刻,只有一位顯示,其他各位熄滅,但由于 LED 顯示器的余輝和人眼的視覺暫留作用,只要每位顯示間隔足夠短,則可以造成多為同時亮的假象,達到同時顯示的效果。同樣,在下一時刻,只讓下一位的位選線處于選通狀態(tài),而其他各位的位選線處于關閉狀態(tài),在段碼線上輸出將要顯示字符的段碼,則同一時刻,只有選通位顯示出相應的字符,而其他各位則是熄滅的。若要各位 LED 能夠同時顯示出與本位相應的顯示字符,就必須采用動態(tài)顯示方式,即在某一時刻,只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài),而其他各位的位選線處于關閉狀態(tài),同時,段碼線上輸出相應位要顯示的字符的段碼。由于各位的段碼線并聯(lián),8 位 I/O 口輸出的段碼對各個顯示位來說是相同的。該設計中采用的就是 LED 動態(tài)顯示方式,原理如下。如果顯示的位數(shù)增多,則需要增加鎖存器。這種顯示方式雖然接口編程容易,但付出的代價是占用口線較多。靜態(tài)顯示電路中,各位可獨立顯示,只要在該位的段碼線上保持段碼電平,該位就能保持相應的顯示字符。段碼線控制顯示字符的字型,而位選線為各個LED 顯示塊中各段的公共端,它控制該 LED 顯示位的亮或暗。圖 26 是 4 位的 LED 顯示器的結構原理圖。因此提供給 LED 顯示器的段碼正好是 1B。為了使 LED 顯示器顯示不同的符號或數(shù)字,就要把不同段的發(fā)光二極管點亮,這樣就要為 LED 顯示器提供代碼,因為這些代碼可使 LED 相應的段發(fā)光,從而顯示不同字型,因此該代碼稱之為段碼(或稱之為字型碼) 。P0 端口作 0809 的 A/D 轉換數(shù)據(jù)讀入用,P2 端口用作 0809的 A/D 轉換控制。 LED 顯示電路89C51 的 端口作為四位 LED 數(shù)碼管顯示控制。0809 完成酒精濃度測試儀設計12一次轉換需 100μs 左右,輸出具有 TTL 三態(tài)鎖存緩沖器,可直接連接到 MCS51 的數(shù)據(jù)總線上。ADC0809 采用逐次比較的方法完成 A/D 轉換的,由單一的+5V 電源供電。⑸ V R(+)和 VR()為參考電壓輸入端。需要注意的是:ADC0809 雖然有 8 路模擬通道可以同時輸入 8 路模擬信號,但每個瞬間只能換 1路,各路之間的切換由軟件改變 C、A、B 引腳上的代碼來實現(xiàn)。⑶ A、B、C 與 ALE 控制 8 路模擬通道的切換,A、B、C 分別與 3 根地址線或數(shù)據(jù)線相連,3 位編碼對應 8 個通道地址端口。主要引腳功能如下:⑴ IN0IN7 是 8 路模擬信號輸入端。 圖 24 ADC0809 的引腳ADC0809 是一種逐次比較式 8 路模擬輸入、8 位數(shù)字量輸出的 A/D 轉換器。芯片采用的是 ADC0809,以下介紹 ADC0809 的引腳及功能。該設計中的 ADC0809 屬于直接 A/D 轉換器中的逐次比較型 A/D 轉換器。 榆林學院本科畢業(yè)設計(論文)11 ADC0809 的引腳及功能根據(jù) A/D 轉換器的轉換原理可將 A/D 轉換器分為兩大類。9 腳為 A/D 轉換數(shù)據(jù)輸出允許端,當 OE 腳為高電平時,A/D 轉換數(shù)據(jù)輸出。6 腳為測試控制,當輸入一個 2μs 的高電平脈沖時,就開始 A/D 轉換。0809 具有 8 路模擬信號輸入端口,地址線(2325 腳)可決定那一路模擬信號進行 A/D 轉換。該設計中選用的是 ADC0809 屬第二類,是 8 位 A/D 轉換器。實現(xiàn)模擬量轉換成數(shù)字量的器件稱為 A/D 轉換器(ADC)。為了使測量的精度達到最高,誤差最小,需要找到合適的溫度,一般在測量前需將傳感器預熱 5 分鐘。上述這些參數(shù)使得傳感器輸出電壓為 05V。負載電阻 RL可調為 0.5200K。傳感器的表面電阻 RS 的變化,是通過與其串聯(lián)的負載電阻 RL 上的有效電壓信號 VRL 輸出面獲得的。傳感器的標準回路有兩部分組成。其有很高的靈敏度、良好的選擇性、長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性。EA 傳感器的選擇由于本系統(tǒng)直接測量的是呼氣中的酒精濃度,再轉換為血液中的酒精含量濃度,故采用氣敏傳感器。89C51 內部有 4KB 的 EPROM,128 字節(jié)的 RAM,所以一般都要根據(jù)所需存儲容量的大小來擴展 ROM 和 RAM。當這 3 個準雙向 I/O 口作輸入口使用時,要向該口先寫 1,另外準雙向口 I/O 口無高阻的“浮空”狀態(tài)。⑶ I/O 口引腳:P0、PPP3,為四個 8 位 I/O 口的外部引腳。當 引腳為高電平時,單片機訪問片AEA內程序存儲器,但在 PC 值超過 0FFFH 時,即超出片內程序存儲器的 4KB 地址范圍時將自動轉向執(zhí)行外部程序存儲器內的程序。此引腳接外部程序存儲器的 OE(輸出允許端)。③ 引腳:程序存儲器允許輸出控制端。 為該引腳的第二功能。當單片機訪問外部存儲器時,ALE 輸出信號的負跳沿用于單片機發(fā)出的低 8 位地址經(jīng)外部鎖存器鎖存的鎖存控制信號。當主電源發(fā)生故障,降低榆林學院本科畢業(yè)設計(論文)9到某一規(guī)定值的低電平時,將+5V 電源自動接入 RST 端,為內部 RAM 提供備用電源,以保證片內 RAM的信息不丟失,從而使單片機在復位后能正常進行。在單片機工作時,此引腳應為≤ 低電平。PSENA① RST/VPD引腳:RESET(RST)是復位信號輸入端,高電平有效。⑵ 控制引腳: 、ALE、 、RESET(RST)。XTAL2 接外部晶體的另一端,在該引腳內部接至內部反相放大器的輸出端。這個反相放大器構成了片內振蕩器。XTAL1 接外部的一個引腳。時鐘引腳 XTALXTAL2 外接晶體與片內的反相放大器構成了 1 個晶體振蕩器,它為單片機提供了時鐘控制信號。電源引腳接入單片機的工作電源。制作工藝為 HMOS 的 MCS51 的單片機都采用 40 只引腳的雙列直插封裝方式,如圖 23 所示。程序修改直接用+5V 或+12V 電源擦除,更顯方便、而且其工作電壓放寬至 ,因而受電壓波動的影響更小,而且 4K 的程序存儲器完全能滿足單片機系統(tǒng)的軟件要求,故 AT89C51 單片機是構造本檢測系統(tǒng)的更理想的選擇。一般指可靠性、功耗、掉電保護、故障監(jiān)視等。指單片機是否能很容易地開發(fā)和利用,具體包括是否有合適的開發(fā)工具,是否適合于大批量生產(chǎn)、性能價格比,是否有充足的資源,是否有現(xiàn)成的技術資源等。單片機內部存儲資源越多,系統(tǒng)外接的部件就越少,這可提高系統(tǒng)的許多技術指標。(2) 存儲空間。(1) 運行速度。單片機是整個系統(tǒng)的核心,對系統(tǒng)起監(jiān)督、管理、控制作用,并進行復雜的信號處理,產(chǎn)生測試信號及控制整個檢測過程。定時器、計數(shù)器用于產(chǎn)生定時脈沖,以實現(xiàn)單片機的定時控制;A/D 和 D/A 轉換器用于模擬量和數(shù)字量之間的相互轉換,以完成實時數(shù)據(jù)的采集和控制,DMA 通道可以使單片機和外設之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳送。并行 I/O 口電路可以使單片機和存儲器或外設之間并行地傳送 8 位數(shù)據(jù)(8 位機)。 I/O 接口和特殊功能部件I/O 接口電路有串行和并行兩種。定時器/計數(shù)器 片內有 2 個 16 位的定時器/計數(shù)器,具有 4 種工作方式。RAM 存儲器主要用來存放實時數(shù)據(jù)或作為通用寄存器、數(shù)據(jù)堆棧和數(shù)據(jù)緩沖器之用。(1) ROM 存儲器ROM 存儲器一般為 164K 字節(jié),用于存放應用程序,故又稱為程序存儲器。存儲器在單片機內部,ROM 和 RAM 存儲器是分開制造的。下面對框圖 21 中各功能部件作一簡單介紹:中央處理器 CPUCPU 是單片機的核心部件,它通常由運算器、控制器和中斷電路等器件組成。上述功能部件都是通過片內單一總線連接而成,其基本結構依舊是 CPU 加上外圍芯片的傳統(tǒng)結構模式。酒精濃度測試儀設計6PSEN88EOCXTAL1CPU(運算器)(控制器)數(shù)據(jù)存儲器RAMP0 P2 程序存儲器ROM/EPROMP1串行口定時器/計數(shù)器中斷系 統(tǒng)特殊功能寄存器(SFR)P3ALE EAIN7….I0XTAL28 8RESET 圖 22 51 單片機片內結構⑺ 中斷系統(tǒng)。⑹ 2 個 16 位定時器、計數(shù)器。⑷ 4 個 8 位并行 I/O 口(P0 口、P1 口、P2 口、P3 口) 。⑵ 數(shù)據(jù)存儲器(RAM)。它把那些作為控制應用所必需的基本內容都集成在一個尺寸有限的集成電路芯片上。這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規(guī)定的任務。除此外它也可以應用在一些環(huán)境要求嚴格的生產(chǎn)車間,用這種酒精濃度測試儀,可隨時檢測車間內的酒精氣體濃度,當酒精氣體濃度高于允許限定值時要及時通風換氣,來防止不必要的隱患。此外,酒精濃度測試儀還能檢測某一特定環(huán)境的酒精濃度,如酒精生產(chǎn)車間,可避免發(fā)生起火、爆炸及工業(yè)場地酒精中毒等惡性事故,確保環(huán)境安全。關鍵詞:酒精濃度測試儀,AT89S51,MQ3 氣敏傳感器酒精濃度測試儀設計II ABSTRACTWith the sustained and rapid development of social economy and the growing service sector, queuing has bee the practical problems faced by people. The traditional queuing model has been unable to resolve this contradiction. Triage calling system is to improve the services industry efficiency of the window, it has bee a useful tool to settle the problem of queuing. The triage calling system can basically simulate the artificial line in full, so it can automatically realize the machine to replace the artificial line.This paper takes the United States Atmel Corporation AT89S52 microcontroller as the master chip, bined with the external liquid crystal display and speech calling and other hardware circuits, is to form a Triage calling system. It has a LCD display, button calls and speech calling and other functions. At the same time, it is high reliability, perfect function, convenient operation and expandability etc, so it has strong applicability and promotional value. The system is widely used in hospitals, banks and other service industries.Key words: