基于51單片機(jī)的酒精檢測(cè)儀課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-05 22:28本頁面
【正文】 敏傳感器A/D 轉(zhuǎn)換電路 單片機(jī)聲光報(bào)警電路LED 顯示鍵盤空氣流量傳感器被測(cè)環(huán)境圖21 基本工作原理圖三、硬件設(shè)計(jì) 傳感器的選擇本系統(tǒng)直接測(cè)量的是呼氣中的酒精濃度，再轉(zhuǎn)換為血液中的酒精含量濃度，故采用氣敏傳感器。其有很高的靈敏度、良好的選擇性、長(zhǎng)期的使用壽命和可靠的穩(wěn)定性。傳感器的標(biāo)準(zhǔn)回路有兩部分組成。傳感器的表面電阻 RS 的變化，是通過與其串聯(lián)的負(fù)載電阻 RL 上的有效電壓信號(hào) VRL 輸出面獲得的。加熱電壓 Uh 為 5v。MQ3 型氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)和外形、標(biāo)準(zhǔn)回路、傳感器阻值變化率與酒精濃度、外界溫度的關(guān)系圖如圖 33 所示。4圖31 MQ3 結(jié)構(gòu)和外形圖32 MQ3 結(jié)構(gòu)圖圖33 傳感器阻值變化率與酒精濃度、外界溫度之間的關(guān)系5 本系統(tǒng)測(cè)量時(shí)還需要測(cè)量呼氣量的大小，我們采用空氣流量傳感器空氣流量傳感器的熱線電阻和溫度補(bǔ)償電阻分別連接在電橋電路上，當(dāng)空氣流經(jīng)發(fā)熱元件（熱線電阻）時(shí)，熱線的溫度和電阻發(fā)生變化，空氣帶走的熱量與流過發(fā)熱元件的空氣質(zhì)量具有成正比的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使得電橋失去平衡，控制電路將改變供給發(fā)熱云件的電流，使其溫度保持在設(shè)定溫度。信號(hào)電壓輸入adc0809中，輸出接8個(gè)發(fā)光二極管，根據(jù)發(fā)光二極管亮的多少判斷呼氣量的大小。實(shí)現(xiàn)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的器件稱為 A/D 轉(zhuǎn)換器（ADC）。該設(shè)計(jì)中選用的是 ADC0809 屬第二類，是 8 位 A/D 轉(zhuǎn)換器。22 腳為地址鎖存控制，當(dāng)輸入為高電平時(shí)，對(duì)地址信號(hào)進(jìn)行鎖存。7 引腳為 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志，當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，7 腳輸出高電平。10 腳為 0809 的時(shí)鐘輸入端。芯片采用的是 ADC0809，以下介紹 ADC0809 的引腳及功能。 圖 34 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(zhuǎn)換器。主要引腳功能如下：⑴ IN0IN7 是 8 路模擬信號(hào)輸入端。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(duì)應(yīng) 8 個(gè)通道地址端口。⑸ V R(+)和 VR()為參考電壓輸入端。ADC0809 采用逐次比較的方法完成 A/D 轉(zhuǎn)換的，由單一的+5V 電源供電。0809 完成一次轉(zhuǎn)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。7START CLKOEVR(+) VR(－)VCCGNDEOCD0...D7三態(tài)輸出鎖存器8 位A/D轉(zhuǎn)換器地址鎖存與密碼CBAALE8 路模擬量開 關(guān)IN7….IN0圖 36 ADC0809 的結(jié)構(gòu)框圖 ADC0809 連線圖ADC0809 與單片機(jī)的連線圖如圖 37：8圖 37 ADC0809 的連線圖 89C51 單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術(shù)運(yùn)算，邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU)，隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)，輸入輸出電路(I/O 口)，可能還包括定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口(SCI)，顯示驅(qū)動(dòng)電路(LCD 或 LED 驅(qū)動(dòng)電路)，脈寬調(diào)制電路(PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換器及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)雖小然而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 單片機(jī)片內(nèi)結(jié)構(gòu)51 單片機(jī)的片內(nèi)結(jié)構(gòu)如圖 38 所示。按功能劃分，它有如下功能部件組成：⑴ 微處理器（CPU） 。 ⑶ 程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM） 。⑸ 一個(gè)串行口。⑹ 2 個(gè) 16 位定時(shí)器、計(jì)數(shù)器。⑻ 特殊功能寄存器（SFR） 。但 CPU 對(duì)各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。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(dòng)的影響更小，而且 4K 的程序存儲(chǔ)器完全能滿足單片機(jī)系統(tǒng)的軟件要求，故 AT89C51 單片機(jī)是構(gòu)造本檢測(cè)系統(tǒng)的更理想的選擇。制作工藝為 HMOS 的 MCS51 的單片機(jī)都采用 40 只引腳的雙列直插封裝方式，如圖 39 所示。10電源引腳接入單片機(jī)的工作電源
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