【正文】 打開(kāi)的條件下，兩者中任意一種情況的發(fā)生都會(huì)引起中斷，單片機(jī)程序可以根據(jù)RI=1和TI=1進(jìn)行相應(yīng)的處理。發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)MCU把數(shù)據(jù)寫(xiě)給發(fā)送SBUF，使接收到的數(shù)據(jù)自動(dòng)的放到接收SBUF，不需要程序指定。電腦上RS232口共9根線(xiàn)，在簡(jiǎn)單應(yīng)用上，需要三根線(xiàn)就可以完成通信，分別是第2引腳RXD,第3引腳TXD,：但由于串行通信上的電平邏輯定義為+15V（高電平1），15V（低電平0），可單片機(jī)中的是分別用5V，0V用來(lái)表示高電平1。 單片機(jī)與PC機(jī)串口通訊“串行通信”是系統(tǒng)之間用一根數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)，數(shù)據(jù)在這根數(shù)據(jù)線(xiàn)上一位一位地進(jìn)行傳輸，每一位數(shù)據(jù)都占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度。其電路見(jiàn)圖36所示圖36 聲光報(bào)警電路如上圖所示，酒精濃度超過(guò)設(shè)定的閥值時(shí)，則三極管導(dǎo)通，同時(shí)蜂鳴器工作，發(fā)光二極管也亮。 具體的接口電路見(jiàn)圖35所示圖35 液晶接口電路圖控制信號(hào)RS、R/W和E分別由單片機(jī)控制8255的PA4,PA5,PA6口實(shí)現(xiàn)，要顯示的信息通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)處理程序傳到8255的PB口。相應(yīng)的電路如圖342所示圖342 AT24C08存儲(chǔ)電路 液晶接口電路的設(shè)計(jì)酒精濃度的顯示采用1602液晶，LCD1602可顯示兩行英文字符，且內(nèi)帶ASCII字符庫(kù)。同時(shí)為了節(jié)省硬件資源的消耗，于是在此通過(guò)外部中斷的按鍵操作來(lái)改變酒精濃度的不同閥值，外部中斷電路見(jiàn)下圖341所示圖341 外部中斷按鍵電路閾值存儲(chǔ)電路的添加，既可以明確地看出具體設(shè)定的酒精濃度值，又能以備調(diào)出來(lái)與檢出的酒精濃度作比較，增強(qiáng)了直觀性。 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路具體模數(shù)轉(zhuǎn)換電路見(jiàn)圖321所示圖321 模數(shù)轉(zhuǎn)換在該檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)中只用到兩路通道，D0~D7為由酒精濃度引起而產(chǎn)生的電壓數(shù)字量輸出，結(jié)果將送至單片機(jī)進(jìn)行分析和處理。 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 由于本設(shè)計(jì)中所用的是單一電源+5V，故由酒精濃度轉(zhuǎn)化的電壓信號(hào)也將在0~5V范圍，并且考慮到轉(zhuǎn)換的速度應(yīng)該要快，在此我們選用典型的8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809. ADC0809的特點(diǎn)（1）該轉(zhuǎn)換器具有如下特點(diǎn)：（2）分辨率為8位；（3）轉(zhuǎn)換時(shí)間為100us。AC or DCRL負(fù)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(hào)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(huì)引起電阻值的變化，且這兩種變化存在著線(xiàn)性關(guān)系。 酒精濃度檢測(cè)的設(shè)計(jì) 酒精濃度的準(zhǔn)確檢測(cè)是決定該設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵因素，而酒精的檢測(cè)依靠酒精傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集。A0、A1：地址輸入線(xiàn)。CS:片選信號(hào)線(xiàn)，當(dāng)該引腳為低電平時(shí)，8255被選中，允許8255與CPU通訊。STC89C52單片機(jī)作為控制核心，為了提高IO口的利用率，通過(guò)擴(kuò)展一片8255芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)液晶顯示的功能?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8字節(jié)的Flash，256字節(jié)的RAM，32位的I/O口線(xiàn)，看門(mén)狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，1個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上Flash允許的程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)上可編程，亦適于常規(guī)編器。本次設(shè)計(jì)選用的是STC89C52單片機(jī)，STC89C52是功耗低、性能高的CMOS8位微控制器，有8K在系統(tǒng)上可編程Flash儲(chǔ)存器。（4）軟件系統(tǒng)采用C語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)，在兼顧實(shí)時(shí)性處理的同時(shí)，也方便了對(duì)數(shù)據(jù)的處理。（2）系統(tǒng)具有低功耗、小型化、高性?xún)r(jià)比、靈敏度高等特點(diǎn)。同時(shí)與根據(jù)鍵盤(pán)設(shè)定的酒精濃度閥值進(jìn)行比對(duì)，如果檢測(cè)到所處環(huán)境中的酒精濃度超過(guò)設(shè)定的界線(xiàn)，那么單片機(jī)將會(huì)控制蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警和發(fā)光LED不斷閃爍，以提示危害。它主要由酒精傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、LCD顯示、鍵盤(pán)模塊以及聲光報(bào)警部分組成。第2章 系統(tǒng)的工作原理與結(jié)構(gòu) 工作原理 酒精濃度檢測(cè)儀是用來(lái)檢測(cè)所處環(huán)境中的酒精濃度的，并顯示出檢測(cè)的結(jié)果數(shù)值。（7）各個(gè)硬件模塊電路銜接。（5）聲光報(bào)警模塊的設(shè)計(jì)；超過(guò)設(shè)定的閾值直觀地給予警示。（3）A/D轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)；A/D轉(zhuǎn)換器的選擇，將采集的酒精濃度模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后送至單片機(jī)存儲(chǔ)、處理。本設(shè)計(jì)只要包括以下內(nèi)容：（1）主控芯片的選擇；在此設(shè)計(jì)中選擇了C51系列單片機(jī)，熟悉C51系列芯片怎樣控制外圍硬件電路。為了滿(mǎn)足不同環(huán)境下的監(jiān)測(cè)，可根據(jù)不同的環(huán)境設(shè)置不同的閾值，超過(guò)閾值即進(jìn)行聲光報(bào)警，提示危害。 設(shè)計(jì)構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容本文設(shè)計(jì)的智能酒精濃度檢測(cè)儀采用的是氣敏傳感器，屬于半導(dǎo)體型，該傳感器實(shí)質(zhì)是個(gè)可變電阻，在它兩端加以固定的電壓，隨著所處環(huán)境酒精濃度的升高阻值將進(jìn)行線(xiàn)性變化，從而將酒精濃度的含量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱淖兓?。?）調(diào)查法：與身邊的同學(xué)和朋友進(jìn)行交流，充分考慮本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能，盡可能完善該設(shè)計(jì)的功能。和半導(dǎo)體型的相比，燃料電池型的呼氣酒精濃度測(cè)試儀是具有良好的穩(wěn)定性，高精度，難以干擾的優(yōu)點(diǎn)，但是由于燃料電池型酒精傳感器結(jié)內(nèi)部構(gòu)要求是非常精密的，因此制造難度相當(dāng)大，目前僅有美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能夠生產(chǎn)，加上材料成本高，因此價(jià)格相當(dāng)昂貴，通常是半導(dǎo)體傳感器的幾十倍。酒精傳感器是燃料電池其中的一個(gè)分支。迄今為止，對(duì)氣體中酒精含量進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備有燃料電池型、半導(dǎo)體型、紅外線(xiàn)型、氣體色譜分析型和比色型五種類(lèi)型，但由于使用方便的原因，目前常用的有燃料電池型和半導(dǎo)體型兩種。為了簡(jiǎn)化其流程，英國(guó)內(nèi)部已推出一種超級(jí)酒精呼吸檢測(cè)儀，能夠根據(jù)體溫、呼吸頻率等情況，當(dāng)場(chǎng)判斷出駕駛員體內(nèi)的酒精含量。為了檢查酒駕，警察常常使用一種便攜式的酒精呼吸檢測(cè)儀。 國(guó)內(nèi)外研究概況受20世紀(jì)信息技術(shù)快速發(fā)展的影響，傳感技術(shù)逐漸走向成熟，在生活生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。此外，從工廠企業(yè)到居民家庭，酒精泄露的檢測(cè)、監(jiān)控對(duì)居民的人身和財(cái)產(chǎn)安全都是十分重要和必不可少的。同時(shí)伴隨而來(lái)的是頻頻發(fā)生的交通事故，尤其是因?yàn)榫坪篑{車(chē)所引發(fā)的交通事故，給自己和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)威脅，同時(shí)也給國(guó)家和社會(huì)帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在人均國(guó)民生產(chǎn)總值（GDP）低于7000美元的低收入國(guó)家，酒精消費(fèi)量與人均GDP有關(guān)，GDP越高這個(gè)國(guó)家或者地區(qū)的酒精消費(fèi)量也就越高。智能酒精濃度檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)方案第1章 緒 論 選題的依據(jù)和課題的意義根據(jù)WTO數(shù)據(jù)。俄羅斯及其周邊的東歐國(guó)家酒精消費(fèi)量最高，其次為歐洲其他國(guó)家。而隨著我國(guó)近年來(lái)高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)水平和居民生活水平，私家車(chē)的占有率直線(xiàn)上升，各式各樣的汽車(chē)已經(jīng)成為人們的代步工具。因此，對(duì)于每個(gè)駕駛?cè)藖?lái)說(shuō)擁有一個(gè)酒精濃度檢測(cè)儀，在每次駕駛之前自行檢測(cè)酒精濃度再?zèng)Q定是否安全駕駛，這是對(duì)自己、對(duì)家庭、對(duì)社會(huì)有責(zé)任感的體現(xiàn)。因此，酒精濃度檢測(cè)儀具有十分廣闊的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和潛在的市場(chǎng)要求。由于傳感器在各個(gè)領(lǐng)域都有著舉足輕重的作用，因此，高精度、高可靠性、微型化、低功耗和智能數(shù)字化成了其發(fā)展方向。通過(guò)檢測(cè)駕駛員呼出的氣體判斷駕駛者是否飲酒，而目前使用的酒精呼吸檢測(cè)儀只能初步顯示駕駛員是否飲酒，具體酒精濃度含量還得通過(guò)血檢才能測(cè)得。由此可見(jiàn)，高精度、高可靠性、微型化以及低功耗是酒精濃度檢測(cè)儀今后發(fā)展的主流方向。燃料電池在當(dāng)前世界上都在廣泛研究的環(huán)保能源，它能夠直接把可燃的氣體轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽划a(chǎn)生任何污染。而燃料電池酒精傳感器采用的是貴金屬白金為電極，在燃燒室中充滿(mǎn)特種催化劑，使進(jìn)入燃燒室中的酒精充分燃燒并轉(zhuǎn)成為電能，也就是說(shuō)在兩邊電極上產(chǎn)生電壓，然后電能在直接消耗于外接負(fù)載上，此電壓和進(jìn)到燃燒室中的氣體的酒精的濃度是成正比。 課題研究方法（1）文獻(xiàn)索引法：利用學(xué)校圖書(shū)館資料和文獻(xiàn)及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)相關(guān)資料對(duì)本課題有足夠深的了解，為本設(shè)計(jì)的具體模塊電路做好理論準(zhǔn)備。 （3）對(duì)比分析法：與目前市場(chǎng)上相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)該酒精檢測(cè)儀存在的不足以及可以?xún)?yōu)化的部分，加以改進(jìn)。該酒精檢測(cè)儀以C51單片機(jī)和氣敏酒精傳感器為核心，具有聲光報(bào)警和LCD顯示功能。采用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)其軟件功能。（2）酒精濃度檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì)；酒精濃度常用酒精傳感器來(lái)檢測(cè)，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。（4）鍵盤(pán)模塊的設(shè)計(jì)；要通過(guò)鍵盤(pán)完成設(shè)定不同環(huán)境中酒精濃度的閾值。（6）液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)；準(zhǔn)確顯示出檢測(cè)到的數(shù)據(jù)。（8）PCB的布板、元件焊接及功能調(diào)試。而本設(shè)計(jì)所做的智能酒精濃度酒精檢測(cè)儀除具有這個(gè)基本功能外，還可通過(guò)手動(dòng)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(shí)具有聲光報(bào)警功能。 數(shù)據(jù)的采集由酒精傳感器完成，酒精傳感器將檢測(cè)的酒精濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后將電信號(hào)傳遞給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，把轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)所輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理，最后將分析處理的結(jié)果通過(guò)顯示器顯示出來(lái)。 結(jié)構(gòu)框圖 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下圖21所示圖21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 智能酒精濃度檢測(cè)儀的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本文設(shè)計(jì)的智能酒精濃度檢測(cè)儀具有如下特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，外圍電路帶有LCD顯示和鍵盤(pán)響應(yīng)電路，無(wú)需其他計(jì)算機(jī)，用戶(hù)就可與之進(jìn)行交互工作，完成數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、計(jì)算、分析等過(guò)程。（3）從便攜式的角度出發(fā)，系統(tǒng)通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置酒精濃度的閥值，結(jié)合單片機(jī)的控制，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互操作、界面友好。第3章 檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選擇MCS51單片機(jī)是美國(guó)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(jī)仍是應(yīng)用的主流產(chǎn)品之一，該系列單片機(jī)主要包括8031,8051,8751和89C51等通用產(chǎn)品。使用宏晶高密度的非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造的，和工業(yè)80C51產(chǎn)品指令與引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。除此，STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下，內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)。單片機(jī)的IO口控制圖如下圖3