【正文】 機(jī)通過特定的算法進(jìn)行氣體濃度的識別 ， 同時 將分析的值與設(shè)定值進(jìn)行對比 ， 對超出設(shè)定值進(jìn)行報(bào)警 ， 并且將結(jié)果輸出到 LED顯示屏幕上 [8]。 單片機(jī)的時鐘信號用來為單片機(jī)芯片內(nèi)部 各種微操作提供時間基準(zhǔn) 。 內(nèi)部時鐘方式即在單片機(jī)的外部接一個晶振電路與單片機(jī)里面的振蕩器組合作用產(chǎn)生時鐘脈沖信號 。 對于CHMOS 工藝的單片機(jī) ， 外部時鐘要由 XTAL1 端引入 ， 而 XTAL2 端應(yīng)懸空 。 晶振電路和復(fù)位電路 如下圖 32 所示 ： 圖 32晶振電路與復(fù)位電路 單片機(jī)開始工作的時候 ， 必須處于一種確定的狀態(tài) ， 否則 ， 不知哪是第一條程序和如何開始運(yùn)行程序 。 因此 ， 任何單片機(jī)在開始工作前 ， 都必須進(jìn)行一次復(fù)位過程 ， 使單片機(jī)處于一種確定的狀態(tài) 。 實(shí)際應(yīng)用中 ， 復(fù)位操作有兩種基本形式 ： 一種是上電復(fù)位 ， 另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位 。 本設(shè)計(jì)中復(fù)位電路采用的是開關(guān)復(fù)位電路 ， 開關(guān) S9 未按下是上電復(fù)位電路 ，上電復(fù)位電路在上電的瞬間 ， 由于電容上的電壓不能突變 ， 電容處于充電 (導(dǎo)通 )狀態(tài) ， 故 RST 腳的電壓與 VCC 相同 。 選擇合理的充電常數(shù) ， 就能保證在開關(guān)按下時是 RST 端有兩個機(jī)器周期以上的高電平從而使 STC89C51 內(nèi)部復(fù)位 。如圖 33所示 ： 接 地R 5 1 kR 4 1 0 k R 3 1 0 k按 鍵 開 關(guān)V c c電 容 圖 33復(fù)位電路 RST 引腳的高電平只要能保持足夠的時間（ 2 個機(jī)器周期），單片機(jī)就可以復(fù)位操作。 北京信息科技大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 報(bào)警設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中 ， 一般的工作狀態(tài)可以通過指示燈或數(shù)碼顯示來指示 ，供操作人員 借鑒。 這種報(bào)警信號 一般 有 閃 光報(bào)警、鳴音報(bào)警和語音報(bào)警三種類型。 但 語音報(bào)警雖然警報(bào)信息較直接 ，并且 硬件成本高 ， 結(jié)構(gòu) 相對 復(fù)雜 ， 軟件量也增加 [1]。報(bào)警電路如下圖 34 所示： 圖 34報(bào)警電路圖 電源電路 設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中 ， 需要一個比較大的電壓源和一個 5V 的單片機(jī)供電源 ， 為了實(shí)現(xiàn)便攜式 ， 設(shè)用一個 9V 的電壓源 ， 一般 6 節(jié)電池和一個 9V 的電池都可以提供 ，因而需要一個電壓轉(zhuǎn)換 把 9V 轉(zhuǎn)換成 5V。 該電路是由電流放大、電壓放大和基準(zhǔn)電壓等 3 個環(huán)節(jié)組成 。 圖 35 低壓層電路原理圖 輸出電壓的具體數(shù)值由運(yùn)算放大器 U 確定 ， 采用同相放大器的 優(yōu)勢 在于其輸入阻抗極大 ，更能 很好地將 TL431 輸出的 V 電壓與后級電路隔離 ， 使其 免 受負(fù)載變化的影響 ； 運(yùn)放與電阻 R3 和 R2 組成比例放大環(huán)節(jié) ， 可對基準(zhǔn)電壓按要求進(jìn)行比例放大輸出 ， 但輸出電壓最大不能超過運(yùn)放的電源電壓 。 A/D 轉(zhuǎn)換 電路 設(shè)計(jì) 正常情況下 ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4 條數(shù)據(jù)線 ， 分別是 CS、 CLK、DO、 DI。 當(dāng) ADC0832 未工作時其 CS 輸入端應(yīng)為高電平 ， 此時芯片禁用 ， CLK 和 DO/DI 的電平可任意 。 此時 芯片開始轉(zhuǎn)換工作 ， 同時由處理器向芯片時鐘輸入端 CLK 輸入時鐘脈沖 ， DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號 。 在第 3 個脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能 。鍵盤分為：獨(dú)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。電路圖見圖 38所示 ： 北京信息科技大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 圖 38按鍵電路圖 獨(dú)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。 (2)軟件削抖的基本原理是當(dāng)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在判別是否有按鍵下。 (3)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 [2]。 在應(yīng)用中要保存一些參數(shù)和狀態(tài) ， 據(jù)了解基于 EEPROM 的存儲芯片是一種很好的選擇 。 電路圖見 上 圖 39 所示： 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 主程序?qū)崿F(xiàn)的功能 ： 與硬件相結(jié)合實(shí)現(xiàn)便攜式酒精濃度檢測儀的各個功能主要是檢測與顯示 ， 數(shù)據(jù)存儲功能子函數(shù)的調(diào)用 。 開 始初 始 化 C P U初 始 L C D 屏顯 示 開 機(jī) 畫 面顯 示 主 菜 單讀 鍵結(jié) 束 圖 41主程序流程圖 A/D 轉(zhuǎn)換模塊程序流程圖 (1)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的主要功能就是將經(jīng)放大器放大的模擬電壓 信號轉(zhuǎn)化為 MCU 能夠處理的數(shù)字信號 ， 并傳送給 CS 口 ， A/D 連接 51 單片機(jī)的 口 ， 接 ， CLKD1 和 D0 接 。 CLK 為 ADC0832 的時鐘輸入端 。 當(dāng)最后一位數(shù)據(jù)移入多路器時 ， DI 變?yōu)楦咦钁B(tài) ， 在這以前 DO(數(shù)據(jù)輸出端 )都為高阻態(tài) 。 當(dāng)最后一位數(shù)據(jù)移出時轉(zhuǎn)換完成當(dāng) CS 從低變?yōu)楦邥r ， ADC0832 內(nèi)部所有寄存器清零 。 (2)ADC0832 的轉(zhuǎn)換流程圖見下圖 42 所示： 開 始使 能 芯 片輸 入 通 道 控 制 字讀 取 2 字 節(jié) 數(shù) 據(jù)字 節(jié) 數(shù) 據(jù) 糾 正送 入 指 定 寄 存 器結(jié) 束 圖 42數(shù)轉(zhuǎn)換流程圖 按鍵程序流程圖 (1)按鍵時顯現(xiàn)人機(jī)對話的一個控制按鈕 ， 通過按鍵的操作 ， 對系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)送操作指令 ， 后經(jīng)與 MCU 串行通信 ， 然后在液晶上顯示 。 按 鍵 程 序 入 口按 鍵 按 下 ？調(diào) 用 延 時 程 序按 鍵 釋 放 ？鍵 值 傳 送結(jié) 束Y Y否否準(zhǔn) 備 圖 43按鍵查詢流程圖 液晶顯示程序流程圖 LCD 模塊在本系統(tǒng)中主要起著開界面漢字顯示，以及個控制效果的顯示。液晶顯示的操作流程圖見下圖 44 所示： 入 口讀 狀 態(tài) 字忙 ？寫 指 令 代 碼 / 顯 示 數(shù) 據(jù)讀 顯 示 數(shù) 據(jù)結(jié) 束否開 始 圖 44液晶顯示流程圖 北京信息科技大學(xué) 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 在 LCD1602 液晶上顯示相應(yīng)的讀寫數(shù)據(jù)。 工廠 ， 企業(yè)到居民家庭 ，酒精泄露的檢測 ， 食品加工 ， 釀酒等需要監(jiān)控空氣中酒精濃度的場合以及對酒后駕車的檢測 ， 對居民的人身和財(cái)產(chǎn)安全都十分重要且必不可少的 。 人們對檢測的精度高 ，準(zhǔn)確度高 ， 攜帶方便等等要求 ， 再加上氣體傳感器向低功耗、多功能、集成化方向的發(fā)展 ， 單片機(jī)具有受集成限制 ， 片內(nèi)儲存量較小 ， 可靠性好 ， 擴(kuò)展簡單 ， 控制功能強(qiáng)等特點(diǎn) ，所 以， 基于單片機(jī)的酒精濃度檢測儀的研究和開發(fā)生產(chǎn)具有十分廣泛的現(xiàn)實(shí)市場和潛在的市場需求 。 軟件是 C 語言編寫的，具有很好的可控性、模塊化和移植性。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)， 我加深了很多 在 大學(xué) 課本上學(xué)到的 知識， 并且用于實(shí)踐，相信在以后的工作中，這次設(shè)計(jì)是我寶貴的財(cái)富。所以設(shè)計(jì)具 有民用價(jià)值的便攜式酒精濃度檢測儀的研制受到了人們的高度重視。 便攜式酒精濃度檢測儀的設(shè)計(jì)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì) 。 首先要了解系統(tǒng)所要實(shí)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(jìn)行模塊化劃分 ， 然后逐一去攻破 。 基于這樣的思路 ,完成了便攜式酒精濃度檢測儀的基本設(shè)計(jì) 。正是由 老師 各個方面都給予了大量的指導(dǎo)和幫助 ， 令我不但完成了論文 ， 也學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識 。