【正文】 16AD 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 5頁 共 28 頁 該單片機為 DIP40封裝，該單片機內(nèi)置 8 位 A/D轉(zhuǎn)換器，可以將酒精傳感器輸出電壓轉(zhuǎn)變成數(shù)字量處理。 特點： 具有信號輸出指示。 （當輸出低電平時信號燈亮，可直接接單片機） 模擬量輸出 0~5V電壓，濃度越高電壓越高。 具有長期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性 快速的響應(yīng)恢復特性 應(yīng)用：用于機動車駕駛?cè)藛T及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，也用于其他場所乙醇蒸汽的檢測 。 Protel 99 SE是 ProklTechnology 公司開發(fā)的基于 Windows 環(huán)境下的電路板設(shè)計軟件。 Protel 99 SE 由兩大部分組成：電路原理圖設(shè)計和多層印刷電路板設(shè)計。 一、電路圖編輯器（ Schematic） （ 1）、概述 進入 Design Protel 99 SE 后在 Documents 中通過右鍵 “New” 建立 “Document”文件，打開后即可進行電路原理圖的編輯。將編輯框縮小，將元件照電路的樣子 搭好，整體上排列勻稱。或者可以先將電路的各個模塊先搭好，再通過框定各模塊平移組合成完整的電路，取消框定要通過 Edit－﹥ DeSelect－﹥ Inside Area－﹥再用鼠標框定以前選中的模塊，就可以解除，表現(xiàn)為模塊由黃色變成普通顏色。 （ 2）、常用操作 調(diào)用畫圖工具 View－﹥ Toolbars－﹥ Customize。 一個工程數(shù)據(jù)庫中最好不要將所有文件都放在文件夾 Documents 中 ,因為這樣會產(chǎn)生一些小問題。 二、元件庫編輯器（ Schematic Library） （ 1）、概述 雖然 Protel本身包含了龐大的元件庫，但在實際應(yīng)用中總會遇到找不到元件的情況，這時就需要根據(jù)元件資料自己動手在元件庫中制作這個元件。 （ 2）、基本操作 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 6頁 共 28 頁 元件庫文件（ .LIB）也是基于數(shù)據(jù)庫文件（ .DDB）下的操作，同一個數(shù)據(jù)庫下元件庫中的元件才可以通過 Tools－ ﹥ Copy Component 相互復制，不同數(shù)據(jù)庫時可先用右鍵的copy將 整個元件庫復制到當前數(shù)據(jù)庫，再在該數(shù)據(jù)庫中進行單個元件的復制。 在畫芯片圖時，如果用到畫線的功能，則應(yīng)將 View －﹥ Snap Grid 功能打開，可增加畫線時的定位精度。 KEIL 介紹 keil軟件是目前最流行開發(fā) MCS51系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持 Keil即可看出。運行 Keil 軟件需要 Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20M以上空閑的 硬盤空間、 WIN9 NT、 WIN20 WINXP等操作系統(tǒng)。用過匯編語言后再使用 C來開發(fā)，體會更加深刻。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代 碼，就能體會到 Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。下面詳細介紹 Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。開發(fā)人員可用 IDE本身或其它編輯器編輯 C或匯編源文件。目標文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標文件 (.ABS)。 Keil仿真器時，注意事項 （ 1） 仿真器標配 的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 （ 3） 仿真芯片的 31腳（ /EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi) ROM，不能使用片外 ROM；但仿真器外引插針中的 31腳并不與仿真芯片的 31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴展有外部 ROM（其 CPU的 /EA引腳接至低電平）的目標系統(tǒng)中使用。除了其具有和其他 EDA工具一樣的原理圖 . PCB自動或人工布線及電路仿真的功能外，其中一個重要的功能是，電路仿真是互動的，針對微 處理器的應(yīng)用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試。 一、 Proteus簡介 Proteus產(chǎn)品系列包含了 VSM技術(shù)，用戶口可以對基于微控制器的設(shè)計連同所有的周圍電子器件一起仿真。其功能模塊有一個易用而又功能強大的 ISIS 原理布圖工具，PROSPICE混合模型 SPICE仿真， PCB設(shè)計。 (1)支持許多通用的微控制器，如 ARM7， PIC， AVR， HC11以及 8051。 (3)強大的調(diào)試功能，知訪問寄存器與內(nèi)存，設(shè)置斷點和單步運行模式。 (5)內(nèi)置超過 6000標準 SPICE模型，完全兼容制造商提供的 SPICE模型。 (7)基于工業(yè)標準的 SPICE3F5混合模型的 i“ 路仿真器。 (9)高級仿真包括強大的基于圖形的分析功能：模擬、數(shù)字和混合瞬時圖形，頻率，轉(zhuǎn)換，噪聲，失真，傅立葉，交流、直流和音頻曲線。 (11)集成 PROTEUS PCB設(shè)計形成完整的電子設(shè)計系統(tǒng)。它是具有控制原理圖畫圖的外觀的超強設(shè)計環(huán)境。 雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional圖標或者單擊屏幕左下方的“開始”一“程序”一“ Proteus”一“ ISIS 6 Professional”菜單啟動了 Proteus ISIS集成環(huán)境。包括：標題欄、主菜單、工具欄、預覽窗口、挑選元件按鈕、庫管理按鈕、原理圖編輯窗口。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 8頁 共 28 頁 第三章 硬件電路設(shè)計 設(shè)計框圖 本研究設(shè)計的酒精濃度測試儀框圖如圖 31 所示。 M Q 3 氣 體 傳 感 器信 號 調(diào) 理 電 路M Q 3 傳 感 器 模 塊模 / 數(shù) 轉(zhuǎn) 換電 壓 / 酒 精 濃 度轉(zhuǎn) 換閾 值 比 較 外 部 E E P R O M醉 酒 閾 值模 擬 電 壓 信 號酒 精 濃 度 顯 示 過 閾 報 警S T C 1 2 C 5 A 1 6 A D 單 片 機 圖 31 酒精濃度測試儀方框圖 乙醇信號檢測及調(diào)理電路 MQ3 乙醇氣體傳感器可以應(yīng)用用于機動車駕駛?cè)藛T及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，也用于其他 場所乙醇蒸汽的檢測。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 9頁 共 28 頁 圖 32 MQ3乙醇氣體傳感器靈敏度曲線 MQ3乙醇氣體傳感器管腳與測試電路如圖 33所示。其外形如圖 35 所示。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 10頁 共 28 頁 ABH136452QMN10VCC VCC VCCR3LEDC1VCC23418U1AR11234P1Rp匯誠科技 網(wǎng)址： 產(chǎn)品有售淘寶店： R2+5VDOUTAOUTGND 圖 34 傳感器及調(diào)理模塊原理圖 圖 35 MQ3傳感器模塊外形圖 該傳感器模塊具有如下特點，方便與單片機系統(tǒng)接口組成檢測儀器。 雙路信號輸出（模擬量輸出及 TTL電平輸出） TTL輸出有效信號為低電平。 單片機電路 本設(shè)計選用高性能單片機 STC12C5A16AD，其管腳如圖 36所示。由 STC12C5A16AD組成的單片機系統(tǒng)原理圖如圖 7所示。 圖 37 單片機系統(tǒng)原理圖 圖 37中，按鍵 K2和 K3為醉酒閾值調(diào)整鍵，其中 K2為“增加”， K3為“減小”按鍵。 顯示電路 顯示部分采用 SMC 1602液晶屏進行數(shù)據(jù)顯示，其主要技術(shù)參數(shù)為： 表 31 液晶屏技術(shù)指標 接口信號說明如表 32所示。其中 J2的 3腳為背光引腳， R9和 R10電阻用于調(diào)節(jié)背光亮度。 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 13頁 共 28 頁 圖 38 LCD與單片機接口電路 閾值存儲 醉酒閾值存儲在 EEPROM 芯片 AT24C04 中，并可以通過 “增加”、“減少”按鍵調(diào)節(jié)并保存。其電路如圖39所示。 SCL和 SDA為 AT24C04和單片機 IIC通信的時鐘線和數(shù)據(jù)線。 數(shù) 據(jù) 初 始 化A / D 轉(zhuǎn) 換 初 始 化定 時 器 初 始 化顯 示 初 始 化進 入 后 臺 w h i l e 循 環(huán)觸 發(fā) A / D 轉(zhuǎn) 換換 算 酒 精 濃 度酒 精 濃 度 顯 示超 過 閾 值 嗎 ？有 鍵 按 下 嗎 ？ 按 鍵 處 理酒 精 濃 度 顯 示報 警是是否否 圖 41 主程序流程圖 include //頭文件 define uchar unsigned char //宏定義無符號字符型 define uint unsigned int //宏定義無符號整型 code uchar seg7code[10]={ 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}。 //位的控制端 畢業(yè)設(shè)計用紙 第 15頁 共 28 頁 //位控制碼 sbit ST=P3^0。 //數(shù)據(jù)輸出允許信號 sbit EOC=P3^2。 //時鐘脈沖 uint z,x,c,v,AD0809, date。 for(i=0。i++) { for(j=13。j)。 } } } 數(shù)碼管動態(tài)掃描 void xianshi() //顯示函數(shù) { uint z,x,c,v。 //求千位 x=date%1000/100。 //求十位 v=date%10。 P0=seg7code[z]amp。 P2=wei[0]。 P2=0XFF。 P2=wei[1]。 P2=0XFF。 P2=wei[2]。 P2=0XFF。 P2=wei[3]。 P2=0XFF。 //重裝計數(shù)初值 TL0=(655362)%256。 //取反 } 主函數(shù) void main() { TMOD=0X01。 //脈沖信號初始值為 0 TH0=(655362)/256。 //定時時間低八位初值 EA=1。 //開 T/C0中斷 TR0=1。 //使采集信號為低 ST=1。 //停止數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 while(!EOC)。 //允許數(shù)據(jù)輸出信號 AD0809=P1。 //關(guān) 閉數(shù)據(jù)輸出允許信號 if(AD0809=251) //電壓顯示不能超過 5V AD0809= //數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)值，其中 20為采集數(shù)據(jù)的毫安值 xianshi()。 一、 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動安裝 打開 USB驅(qū)動文件夾下的 ，按提示安裝 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動程序。 X表示串 口號，如果沒有說明 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動沒有安裝，須重新安裝。 圖 51 成功安裝 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動示意圖 二、下載程序 打開 STC單片機下載軟件文件夾，點擊運行 ，出現(xiàn)如下界面。 點擊“ Download/下載”按紐，窗口出現(xiàn)提示： Chinese:正在嘗試與 MCU/單片機 握手連接 ... Connection is failure. You can try: your MCU Power On Reset. operation, then reselect COM Port. PLCCDIP/PQFPDIP Socket trace too long. the STC version. still error, your MCU Firmware is error or null. Chinese:連接失敗，請嘗試以下操作： ，點下載按鈕，再給單片機上電 ，重新選擇 RS232 串口 , 接好電纜 PLCC、 PQFP 轉(zhuǎn)換座引線過長而引起時鐘不振蕩，請 調(diào)整參數(shù) STC 軟件 ，可能 MCU/單片機內(nèi)無 ISP 系統(tǒng)引導碼， 或需退回升 級，或 MCU 已損壞 USB 轉(zhuǎn) RS232 串口線下載，可能會遇到不兼容 的問題，可以讓我們幫助購買兼容的 USB 轉(zhuǎn) RS232