【正文】 位論文 第 1 章 緒論 4 P1 的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或者輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。 P1 口作輸入口使用時，因為有內(nèi)部上拉電阻，那些被外部拉低的引腳會輸出一個電流（ TLL）。 P2 的輸出緩沖器可以驅(qū)動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。 P2 作為輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流（ TLL）。P3 的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。 P3 做輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸入一個電流（ TLL ）。當輸入連續(xù)兩個機器周期以上高電平時為有效，用來完成單片機單片機的復(fù)位初始化操作。特殊寄存器 AUXR（地址 8EH）上的 DISRTO 位可以使此功能無效。 ALE/PROG（ 30 引腳）：地址鎖存控制信號（ ALE）是訪問外部程序存儲器時，鎖存低 8位地址的輸出脈沖。 PROG（ 29 引腳）：外部程序存儲器選通信號（ PSEN）是外部程序存儲器選通信號。在每個機器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，（ PSEN ）將不被激活。為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序 存儲器讀取指令， EA 必須接 GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 VCC。 XTAL1（ 19 引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 最小系統(tǒng)的設(shè)計及其原理圖 一個典型的單片機最小系統(tǒng)一般由時鐘電路、復(fù)位電路、晶振、片外 RAM、片外 ROM、按鍵、數(shù)碼管、液晶顯示器、外部擴展接口等部分組成。 (1)時鐘源電路 單片機內(nèi)部具有一個高增益反相放大器，用于構(gòu)成振蕩器。 (2)復(fù)位電路 單片機的置位和復(fù)位都是為了把電路初始化到一個確定的狀態(tài)，一般來說單片機復(fù)位金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 1 章 緒論 5 電路作用是把一個例如狀態(tài)機初始化到空狀態(tài)，而在單片機內(nèi)部，復(fù)位的時候單片機是把一些寄存器及存儲設(shè)備裝入廠商預(yù)設(shè)的一個值。當復(fù)位電平持續(xù)兩個機器周期以上時復(fù)位有效。具體參數(shù)值可以由 RC 電路計算出時間常數(shù)。 ： STC89 系列單片機為高電平復(fù)位，通常在復(fù)位引腳 RET 上連接一個電容到 VCC，再連接一個電阻到 GND，由此形成一個 RC 充放電回路保證單片機在上電時 RST 腳上有足夠時間的高電平進行復(fù)位，隨后回歸到低電平進入正常工作狀態(tài)，這個電阻和電容的典型值 10K 和 10uF。 (3) 振蕩電路 單片機系統(tǒng)里面都有晶振，在單片系統(tǒng)里晶振的作用非常大，全程叫做晶體振蕩器，他結(jié)合單片機內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機所需的時鐘頻率，單片機晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機運行速度就越快，單片機的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機晶振提供的時鐘頻率。高級的精度更高。晶振用一種能把電能和機械能相互轉(zhuǎn)化在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。 (4) 外部擴展接口（串行通信） RS232 串口電路使用 MAX232 作為電平轉(zhuǎn)換芯片，可以通過串口電纜連接到計算機背的COM 口，用于單片機與上位機通信以及和其他串口設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。 電路板參數(shù)： 工作電壓： 5V 輸入電壓： 電路板尺寸： 87mm*43mm 此單片機最小系具有： LCD1602 液晶屏； 按鍵 2 只； 顯示 LED 2 只； 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 1 章 緒論 6 蜂鳴器 1 只； P1 口所有的引腳都設(shè)計有 5V 電源，方便接傳感器。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 系統(tǒng)方案 7 第三章 硬件設(shè)計 傳感器的選擇 氣體傳感器是氣體檢測系統(tǒng)的核心部分，一般安置在接收器的內(nèi)側(cè)。氣體樣品通過接收器過濾掉干擾氣體以及雜質(zhì)，并且對氣體進行冷卻、干燥、提取以及化學(xué)處理，以便使傳感器的測量更精確快速。 測量電路 測量電路由 MQ3酒精濃度傳感器 和 TLC549組成。 模塊原理圖 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 系統(tǒng)方案 8 A/D 轉(zhuǎn)換電路 TLC549 工作原理 TLC549 有片內(nèi)系統(tǒng)時鐘，該時鐘與 I/O CLOCK 是獨立工作的，無需特殊待遇的速度或相應(yīng)匹配。 當 CS 為高時，數(shù)據(jù)輸出 (DATA OUT）端處于高阻狀態(tài)，此時 I/O CLOCK 不起作用。 一般通常的控制時序為； 將 CS 置低。 前四個 I/O CLOCK 周期的下降沿依次移出第 4 和第 5 個位（ D D D D3），片上采樣保持電路在第 4 個 I/O CLOCK 下降沿開始采樣模擬輸入。保持功能將持續(xù) 4 個內(nèi)部時鐘周期，然后開始進行 32 個內(nèi)部時鐘周期的 A/D 轉(zhuǎn)換。 如果 CS 為低 I/O CLOCK 上出現(xiàn)一個有效干擾脈沖，則微處理器 /控制器將于器件的 I/OS 時序失去同步；若 CS 為高時出現(xiàn)一次有效低電平，則將使引腳重新初始化，從而脫離原轉(zhuǎn)換過程。 若要在特定的時刻采樣模擬信號，應(yīng)使第 8 個 I/O CLOCK 時鐘的下降沿與該時刻對應(yīng)，因為雖在第 4 個 I/O CLOCK 時鐘下降沿開始采樣，卻在第 8 個 I/O CLOCK 的下降沿開始保存。鍵盤分為：獨立式和 矩陣式兩類，每一類按其編碼方法又可以分為編碼和非編碼兩種。 獨立式按鍵是直接用 I/O 口線構(gòu)成的單個按鍵電路。各根 I/O 口線之間不會相互影響。 鍵盤抖動的消除：抖動的消除大致可以分為硬件削抖和軟件削抖。 軟件削抖的基本原理是當檢測出鍵盤閉合時，先執(zhí)行一個延時子程序產(chǎn)生數(shù)毫秒的延時，待接通時的前沿抖動消失后再判別是否有健按下。 由于應(yīng)用硬件削抖還需要外加器件，成本相對較高，所以本系統(tǒng)選擇軟件延時削抖的方法。它與單片機的接口方法分為直接訪問方式和間接控制方式。間接控制方式則不使 用單片機的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，而是利用它的 I／ 0 口來實現(xiàn)與顯示模塊的聯(lián)系。這種訪問方式不占用存儲器空間，它的接口電路與時序無關(guān)，其時序完全靠軟件編程實現(xiàn)。 在單片機系統(tǒng)中應(yīng)用液晶顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu) 點： 顯示質(zhì)量高：由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。 數(shù)字式接口：液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 功耗低：相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動 IC 上，因而耗電量比其他顯示器要少的多。 電路連接圖見圖 : LCD 按其顯示方式通?？梢苑譃閿嗍健Ⅻc字符式、點陣式等。液晶顯示原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就顯示黑色，這樣就可以顯示出圖形。 ⑵ 字符顯示：字符顯示比較復(fù)雜，一個字符由 16x8 點陣組成，即要找到和顯示屏是某幾個位置對應(yīng)的 RAM 區(qū)的字節(jié)，再使不同的位置為‘ 1’其他的為‘ 0’； 為‘ 1’的點亮，為‘ 0’的不亮，這樣就顯示出一個字符。但在某些特殊情況下，例如系統(tǒng) 檢測到錯誤狀態(tài)等，為了引起操作人員的注意，以便及時采取措施，通常還需要一些更容易引起警惕的報警信號。其次，蜂鳴報警，發(fā)出特定的聲音，更容易提醒操作人員 。其中，閃光報警和蜂鳴報警與語音報警相比結(jié)構(gòu)簡單，編程容易，成本低廉。 電源部分， 在本次設(shè)計中，需要一個比較大的電壓源給一個 5V 的單片機供電源 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 實物調(diào)試 12 第四章 軟件設(shè)計 主程序?qū)崿F(xiàn)的功能：與硬件相結(jié)合實現(xiàn)便攜式酒精濃度檢測儀的各個功能。功能子函數(shù)的調(diào)用。 A/D 芯片的數(shù)據(jù) CS 口，連接 51 單片機的 口， CLK 接 ， D1 和 D0 接 口。 CLK 為 ADC0832 的時鐘輸入端。在經(jīng)過一個時鐘， DO 脫離高阻態(tài)，從而啟動轉(zhuǎn)換。當最后一位數(shù)據(jù)移出時轉(zhuǎn)換完成。如想要進行下一次轉(zhuǎn)換， CS 必須 做一個從高到低的跳變，后跟著地此配置數(shù)據(jù)重復(fù)上面的過程。 按鍵的四個鍵分別接 ,由于 P1 口具有上拉電阻，所以不在需要加上拉電阻進行電壓的放大。報警電路分為蜂鳴器報警電路和 LED發(fā)光報警電路組成。 報警子程序執(zhí)行之前，將報警閥值轉(zhuǎn)換為壓縮的 BCD 碼并存放在兩個存儲單元中，傳感器輸入值 A/D 轉(zhuǎn)換后，調(diào)用比較程序，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后顯示的測量值與閥值比較，小于閥值則繼續(xù)執(zhí)行顯示程序，若大于閥值則將單片機的輸入端清零進行聲光報警。 40H 和 50H 分別存放的是處 理后的測量值與閥值的千位的壓縮 BCD 碼， 41H 和 51H 分別存放的是處理后的測量值與閥值的百位、十位壓縮的 BCD 碼， 42H 和 51H 分別存放的是處理后的測量值與閥值的個位的壓縮BCD 碼。依次類推，比較 41H 和 51H， 42H 和 52H。采用直接訪問方式。首先，使用萬用表檢查電路板線路是否有斷路情況，若是沒有問題，則可以對元器件進行焊接。芯片的選擇，則要注意其規(guī)格、型號和安裝是否與設(shè)計要求一致。 焊接完成之后，需要逐一檢查每個部件 的引腳 ，檢查信號線 是否 短路 、引 腳 有沒有虛焊 以及再檢查 引腳 功能， 查看 設(shè)計是否正確。加電 測試是調(diào)試重要部分。 反之， 可以檢測 其 功能。 為了調(diào)試 的簡 便 ，使用模塊調(diào)試法 。檢查 各引腳的電壓 ， VCC 和 GND 間的電壓在 5V ? 之間是正常的。 根據(jù)模塊調(diào)試法 ，系統(tǒng)軟件 調(diào)試也要進行 模塊 劃分，從而使 調(diào)試 過程有條不紊地進行，而不會出現(xiàn)混亂。 對 LCD1602 進行加 電后， 查看其 是否可以顯示， 如果可以 ， 則 按按鈕調(diào)整 標準閥值 。 最后 對 傳感 器 模塊 進行調(diào)試 ，根據(jù)該傳感器 的標準 ，輸入 8V 的高 電壓和 5V 的標準電壓 ， 如果 傳感器 能 通過 AD 轉(zhuǎn)換， 最后在 LCD1602 上 顯示正常 ， 則調(diào)試成功 ， 完成以上步驟之后，就開始進行程序的運算，從而使顯示器實現(xiàn)酒精濃度值的顯示。因此 ,便攜式酒精濃度檢測儀的設(shè)計和開發(fā)的 引起 了人們的注意。 針對市場的需求 ,該設(shè)計必須符合輕便易攜帶，性價比高的原則 。 針對 之前的 設(shè)計 的要求 ,我 使用 STC89C52 單片機為 主體芯片 。 軟件的編寫以模塊化為核心 ,根據(jù)功能 的不同劃分不同的模塊 ,每個模塊 單獨 設(shè)計。 首先要了解系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能；其次根據(jù)功能去選擇相應(yīng)的硬件資源；再次將一個大的系統(tǒng)進行模塊化劃分，然后逐一去攻破?；谶@樣的思路，完成了便攜式酒精濃度檢測儀的基本設(shè)計。通過對本次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)習(xí)了很多在大學(xué)遺漏的知識，讓我在以后的工作中，更加的得心應(yīng)手。 參 考文獻 [1] 何立民 .單片機高級教程應(yīng)用與設(shè)計 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版 ,2021. 金 陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 5 章 結(jié)論 17 [2] 鄭義 ,陳俊 .用 AT89C52 和 TLC1543 實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) [J].北京：電子世界雜志編輯部 ,2021. 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[16] 馬忠梅 .單片機的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計 [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,1997. 附錄一 金 陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 5 章 結(jié)論 18 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 附錄一 19 * 文件名 ： 液晶 1602 顯示 .c * 描述 : 該程序?qū)崿F(xiàn)了對液晶 1602 的控制。 * 輸入 : 無 * 輸出 : 無 ***********************************************************************/ void delay() { int i,j。 i=5