【正文】 ocontroller analogtodigital conversion , hardware design, alarm WORD格式整理 范文范例參考目 錄1 引 言 1 酒精濃度檢測儀的背景 1 酒精濃度檢測儀現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 本課題實現(xiàn)目標 12 設計方案和元器件選擇 2 設計方案 2 單片機的選擇 2 傳感器 4 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 5 AT24C02存儲器 6 LCD顯示模塊 63 系統(tǒng)硬件設計 8 硬件設計原理 8 硬件設計外圍電路 9 晶振電路、復位電路設計 9 報警電路設計 11 電源電路設計 11 信號調(diào)制電路設計 12 A/D轉(zhuǎn)換電路設計 13 外圍擴充存儲器電路設計 144 系統(tǒng)軟件設計 15 主程序流程圖 15 A/D轉(zhuǎn)換模塊程序流程圖 15 按鍵程序流程圖 16 液晶顯示程序流程圖 175 本設計總結(jié)與展望 186 結(jié)束語 18參考文獻 20致 謝 21 WORD格式整理 范文范例參考1 引 言 酒精濃度檢測儀的背景對氣體中酒精含量進行檢測的設備有五種基本類型，即：燃料電池型(電化學)、半導體型、氣體色譜分析型、紅外線型、比色型。 燃料電池作為一種發(fā)電裝置，它的原理是將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能。與半導體型的相比，燃料電池型呼氣酒精檢測儀有很多優(yōu)勢，即穩(wěn)定性好，精度高，抗干擾性好。 酒精濃度檢測儀現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢如今的酒精濃度檢測儀都是采用可替代吹管，酒精儀從傳統(tǒng)的機械檢測或酒精計到現(xiàn)在的利用傳感器和單片機核心技術(shù)的酒精濃度檢測儀是在技術(shù)上是一大突破，提高了檢測酒精的精確度，社會公共安全系數(shù)也大大的提高。為了得到準確的濃度數(shù)值，在LED 顯示酒精濃度數(shù)值上應實現(xiàn)普及。現(xiàn)在大多都是對氣體濃度或液體濃度的單一檢測，最好是能解決一個檢測儀能同時對酒精的氣體和液體兩種狀態(tài)下的檢測。硬件設計部分主要包括：MCU、A/D、LCD、外圍擴展數(shù)據(jù) RAM 等芯片的選擇。因此要求系統(tǒng)配備完善的模擬量和數(shù)字量輸入輸出通道和完善的中斷系統(tǒng)和處理功能。進行氣體檢測的基本步驟是信號采集處理、聲光報警電路以及顯示、鍵盤、PC接口電路測試。 單片機的選擇我們選擇單片機STC89C51為控制核心，主要基于考慮 STC89C51具有低價高速，高可靠強抗靜電，強抗干擾的特點。89C51 能夠按照常規(guī)方法進行編程，也能夠在線編程?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。STC 單片機有 PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。 主要性能參數(shù)：(1) 8K 字節(jié)可重擦寫 FLASH 閃存存儲器 (2) 1000次寫/擦循環(huán)(3) 時鐘頻率：0Hz—24MHz (4) 三級加密存儲器(5) 256字節(jié)內(nèi)部RAM (6) 32個可編程I/O口線 (7) 2個16位定時/計數(shù)器 (8) 5個中斷源 (9)可編程串行UART 通道(10)低功耗的空閑和掉電模式(11)片內(nèi)振蕩器和時鐘電路[4] 傳感器本系統(tǒng)直接測量的是呼氣中的酒精濃度，再轉(zhuǎn)換為血液酒精含量濃度。本系統(tǒng)選擇MQ3型酒精傳感器，MQ3酒精傳感器是氣敏傳感器，其具有很高的靈敏度、良好的選擇性、長久的使用時間和可靠的穩(wěn)定性的特點。其中信號輸出回路能比較精準的檢測出傳感器表面電阻值的變化。 二者之間的關系表述為：RS/RL=(VCVRL)/VRL，其中VC為回路電壓，10V負載電阻 RL可調(diào)為 ～200K，加熱電壓 Uh為5V。為了使測量的精確度達到最高，誤差最小，需要找到適宜的溫度，一般在測量之前將傳感器預熱5分鐘。由于逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換具有速度，分辨率高等優(yōu)點，而且采用這種方法的ADC芯片成本低，所以我們采用逐次逼近式A/D 轉(zhuǎn)換器。逐次逼近型是將采樣信號和已知電壓不斷進行比較，一個時鐘周期完成1位轉(zhuǎn)換，依次類推，轉(zhuǎn)換完成后，輸出二進制數(shù)。 ADC0832 模數(shù)轉(zhuǎn)換器具有8位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換、輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容、5V 電源供電時輸入電壓在 0～5V 之間、工作頻率為250KHZ、轉(zhuǎn)換時間為32微秒、一般功耗僅為15MW 等優(yōu)點，適合本系統(tǒng)的應用，所以我們采用ADC0832為模數(shù)轉(zhuǎn)換器[5]。串行E2PROM是基于I2CBUS 的存儲器件，遵循二線制協(xié)議，由于其具有接口方便，體積小，數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點，在儀器儀表及工業(yè)自動化控制中得到大量的應用。發(fā)現(xiàn)一種ATMEL(激光印字)以及 XICOR牌號的 24C02 具有全面的符合I2C總線協(xié)議的功能，而有些牌號24C02要么沒有WP引腳保護功能，要么沒有器件地址功能(即2片24C02不能共用一個I2C總線)有些甚至兩種功能均無，所以說一些同樣功能型號的電子器件在兼容性上往往會帶來意想不到的問題，值得引起注意。直接訪問方式是把液晶模塊當作存儲器或 I/O 設備直接接在單片機的總線上，單片機以訪問存儲器或I/O設備的方式操作液晶顯示模塊的工作。這種訪問方式既不占用存儲器空間，接口電路又與時序無關，其時序徹底地靠軟件編程實現(xiàn) [7]。 1602 液晶顯示屏采用標準的16腳接口，其中各接口的功能如上表21所示： 3 系統(tǒng)硬件設計基于單片機酒精濃度檢測儀的硬件設計部分，首先，我們必須了解它的硬件設計原理其次，需要弄清楚它的總體構(gòu)成及具體的外圍電路最后，根據(jù)其原理框圖和具體的外圍電路得到完整的硬件總電路圖。測試儀進行氣體檢測的基本步驟是單片機先采集酒精傳感器的響應信號，然后進