基于51單片機的酒精測試儀設計畢業(yè)設計說明書

1、畢業(yè)設計（論文）畢業(yè)設計（論文） 基于 51 單片機的酒精測試儀設計 5151 mcu-basedmcu-based designdesign ofof thethe testertester alcoholalcohol 學生姓名 學 號 專業(yè)班級 指導教師 畢業(yè)設計（論文） 摘摘 要要 近年來，隨著我國經濟的發(fā)展，人民的生活水平提高，越來 越多的人有了自己的私家車，而酒后駕車造成的交通事故也頻頻 發(fā)生。 如今國家法律出臺道路交通安全法規(guī)定，飲酒后或者醉 酒駕駛機動車發(fā)生重大交通事故，構成犯罪的，依法追究刑事責 任，并由公安機關交通管理部門吊銷機動車駕駛證，終生不得重 新取得機動車駕駛證。

2、鑒于人們對于醉酒駕駛的逐漸重視，酒精測試課題便引起了 廣泛的關注。酒后駕車引起的交通事故是由于司機的過量飲酒造 成人體內酒精濃度過高，麻痹神經，造成大腦反應遲緩，肢體不 受控制等癥狀。為本課題研究的是一種以氣敏傳感器和單片機為 主，監(jiān)測空氣酒精濃度，并具有 lcd 顯示功能的空氣酒精濃度監(jiān) 測儀。此需要設計一智能儀器能夠監(jiān)測駕駛員體內酒精含量。本 課題研究的是一種以氣敏傳感器和單片機為主，監(jiān)測空氣酒精濃 度，并具有聲報警功能及 lcd 顯示功能的空氣酒精濃度監(jiān)測儀。 其可監(jiān)測出空氣環(huán)境中和呼氣中酒精濃度值，并根據不同的環(huán)境 設定不同的閥值，對超過的閥值進行聲報警，并顯示閥值來提 示危害。 從而

3、達到以下目的：（1）有利于社會公共交通安全；（2） 提高人們法律意識；（3）使之便捷、安全、準確、高效，便于 提高家庭酒精測試的普及化。 畢業(yè)設計（論文） 本作品是基于單片機控制 adc0809 對 tgs822 酒精濃度取樣 來反映人體血液酒精濃度；以及對 ds18b20 獲取溫度 關鍵詞：關鍵詞：adc0809；tgs822；ds18b20；單片機 畢業(yè)設計（論文） abstractabstract in recent years, as chinas economic development, peoples living standards improve, more and more

4、 people have their own private cars and traffic accidents caused by drunk driving is also frequent. today, the introduction of national law the provisions of the road traffic safety law, motor vehicle after drinking or drunk driving major traffic accidents, crime is constituted, criminal responsibil

5、ity shall be investigated by the traffic control department of public security organ driving license revoked for life may not regain a driving license. given peoples increasing emphasis on the drink driving, alcohol test subject has aroused widespread concern. drunk driving accidents caused by exces

6、sive drinking is caused because the drivers alcohol level is too high the body, paralysis of nerves, resulting in slow response to the brain, body out of control and other symptoms. based research is a kind of gas sensor and microcontroller-based, monitoring of air alcohol concentration , and with l

7、cd display monitor air alcohol 畢業(yè)設計（論文） concentration. the need to design an intelligent instruments to monitor the drivers alcohol content. this research is a kind of gas sensor and microcontroller-based, monitoring of air alcohol concentration , and with sound alarm and lcd display monitors the ai

8、r alcohol concentration. the environment can be monitored from the air and breath alcohol concentration, and according to different environments set different threshold than the threshold of the acoustic alarm, and display threshold. to prompt the hazard. so as to achieve the following purposes: (1)

9、 in favor of public transport safety; (2) to raise awareness of legal consciousness; (3) to make it convenient, safe, accurate, efficient, easy to increase the popularity of home alcohol test. this work is based on the tgs822 adc0809 microcontroller sampling to reflect the body alcohol concentration

10、 blood alcohol concentration; and to obtain the temperature ds18b20 keykey wordswords: adc0809; tgs822; ds18b20; mcu 畢業(yè)設計（論文） 1 目目 錄錄 第第 1 1 章章 緒論緒論 .1 1 1.1 精測試儀現狀和發(fā)展趨勢.1 1.2 研究內容 .2 第第 2 2 章章 總體設計總體設計 .3 3 2.1 本課題的設計任務及要求.3 2.1.1 設計任務 .3 2.1.2 設計要求 .3 2.2 系統整機原理圖分析.4 第第 3 3 章章 硬件設計硬件設計 .5 5 3.1 單片

11、機模塊.5 3.2 adc0809 資料 .6 3.3 酒精傳感器模塊 .8 3.3.1 傳感器性能分析 .8 3.3.2 呼出酒精氣體濃度與血液酒精濃度關系 .11 3.4 lcd 模塊 .12 第第 4 4 章章 系統軟件系統軟件 .1414 4.1 整機系統流程圖 .15 4.1.1adc 程序流程圖 .15 4.1.2 lcd 程序流程圖 .16 第第 5 5 章章 總結與展望總結與展望 .1717 畢業(yè)設計（論文） 2 參考文獻參考文獻 .1818 致謝致謝 .1919 附錄附錄 1 1 酒精測試儀程序酒精測試儀程序.2020 畢業(yè)設計（論文） 1 第第 1 1 章章 緒論緒論 1.

12、11.1 精測試儀現狀和發(fā)展趨勢精測試儀現狀和發(fā)展趨勢 喝酒后，呼出的氣體會有酒味，表情行為會有反常。遠古時 代人們利用鼻子作為傳感器，進行簡單的呼出氣體酒精測量。19 世紀末出現了用體液對酒精進行定量分析。1927 年，有科學家建 議使用呼出氣體做酒精濃度分析。用 足球膽收集呼出氣體后， 通過硫酸和重鉻酸鉀的混合溶液，溶液的顏色會發(fā)生藍一綠一黃 的變化，同已知酒精濃度的標準試劑色管比較，就得到相應的 bac?，F在，肺泡氣中酒精的測量技術有了很大的進步，有先進 微處理器的酒精測試儀已被商品化。越來越多的國家開始禁止酒 后駕車。精確的呼出氣體酒精測試和傳統的法醫(yī)血液酒精分析相 比有許多優(yōu)點，例如

13、，進行無毒的采樣，能進行現場處理，這樣 為交警節(jié)省了時間，使交通控制更高效，能避免運輸和貯存有艾 滋病病毒和肝炎病毒的血樣。 由于最早使用 bac 極限值來分辨酒后駕車 ，當呼出氣體酒 精濃度測量用于交通執(zhí)法時，情況就變得錯綜復雜，要把所測量 的呼出氣體酒精濃度換算成血液酒精濃度 。一般認為，2100：1 呼出氣體中所含的酒精和 11 血液中所含的酒精量 相等 。對于 把結果轉化成 bac 的呼出氣體酒精測量儀，呼氣血液酒精轉換 系數是決定測試精度的重要因素。在美國、加拿大、澳大利亞， 畢業(yè)設計（論文） 2 定量分析呼出氣體酒精測試儀已用了十多年，轉化系數為 2100：1。在美國許多州，0.1

14、02101bac 為飲酒駕駛處罰極限， 2100：1 的 bac/bac 的轉化系數直接體現在立法條例中，如果不 這樣 ，立法確定大于等于 0.47m1 為犯罪極限，還得強調 2100：1 的轉化系數。假設有這種可能，bac 是合法的，而 bac 不合法 ，反之亦然。立法中存在 的這種進退兩難的問題，至今 沒有很好地解決 。 bac 和 bac 內在轉化如下所述： bac=bacbac/bac 轉化系數 1.21.2 研究內容研究內容 tgs822 對酒精濃度的變化，其阻值產生相應的變化，然后通 過取樣電阻分壓的變化表現出來；人體血液酒精濃度的不同，其 呼出的氣體中酒精濃度也不同。通過 tgs

15、822 對呼出氣體中酒精 濃度的反應以取樣電壓的形式送入到 adc0809，進行 a/d 轉換后 并將轉換的數據送入單片機進行分析處理，并判斷是否醉酒駕車， 再通過液晶板顯示出來。 ds18b20 其自身的溫度傳感器所產生的溫度數字數據存入其 自身的存儲器，單片機對其控制讀出溫度數據，然后經過計算處 理，將當前環(huán)境溫度由液晶板輸出。 畢業(yè)設計（論文） 3 畢業(yè)設計（論文） 4 第第 2 2 章章 總體設計總體設計 2.12.1 本課題的設計任務及要求本課題的設計任務及要求 2.1.12.1.1 設計任務設計任務 設計并制作酒精測試儀，其組成如圖 2.1 所示。tgs822 對酒 精濃度的變化，

16、其阻值產生相應的變化，然后通過取樣電阻分壓 的變化表現出來；人體血液酒精濃度的不同，其呼出的氣體中酒 精濃度也不同。通過 tgs822 對呼出氣體中酒精濃度的反應以取 樣電壓的形式送入到 adc0809，進行 a/d 轉換后并將轉換的數據 送入單片機進行分析處理，并判斷是否醉酒駕車，再通過液晶板 顯示出來。 ds18b20 其自身的溫度傳感器所產生的溫度數字數據存入其 自身的存儲器，單片機對其控制讀出溫度數據，然后經過計算處 理，將當前環(huán)境溫度由液晶板輸出。 傳 感 器 lcd 顯示 輸出 單 片 機 數字輸出 控制輸出 模 數 轉 換 模擬輸出 畢業(yè)設計（論文） 5 圖圖 2.12.1 系統

17、設計方框圖系統設計方框圖 2.1.22.1.2 設計要求設計要求 （1）傳感器 tgs822 的電壓模擬輸出范圍為 0-5v； （2）模數轉換芯片 adc0809 采樣電壓范圍為 0-5v，分辨率 為 8 位，采樣精度為 5/256v，達到 256 個量化級的數字電壓，其 工作頻率為 1mhz; （3）單片機 at89c52 工作頻率為 6 mhz； （4）lcd 顯示器用 50k 的可調電阻調節(jié)使其清晰顯示，消除 “鬼影” 。 2.22.2 系統整機原理圖分析系統整機原理圖分析 如圖 2.2 系統整機原理圖，本系統工作原理如下：單片機的 晶振為 6mhz，可以直接通過 ale 口輸出 1 m

18、hz 為 adc0809 作為工 作時鐘而不需要進行分頻，然后通過單片機的 p2.0、p3.7 分別 控制 adc0809 的 ale 和 start 端口進行模數轉換；通過 p2.2、p2.3、p2.5 分別控制 addb、addc、adda 端口進行選擇模 擬數據輸入口；通過 p0 口進行 adc0809 數據輸出。tgs822 的采 樣電壓由 adc0809 的 in0 口輸入，通過轉換后由其 d0-d7 輸出到 單片機的 p0 口，然后通過傳感器的特性公式計算由 p1 口將數據 通過 lcd 的 db0-db7 輸出。 畢業(yè)設計（論文） 6 畢業(yè)設計（論文） 7 第第 3 3 章章 系

19、統硬件設計系統硬件設計 3.13.1 系統硬件設計原理圖分析系統硬件設計原理圖分析 本硬件由五部分組成：單片機模塊，模數轉換模塊，酒精傳 感器模塊，溫度傳感模塊。其系統硬件設計原理圖如圖 3.2 所示， 其整機工作原理如下，本系統由單片機 at89c2 控制，其直接控 制三個模塊：數轉換模塊將酒精傳感器采集到模擬電壓信號轉換 成輸送到單片機控制處理，溫度傳感器 ds18b20 可以將采集到的 溫度信號直接以數字信號的形式傳到單片機，lcd 顯示模塊可以 將經過單片機處理過的酒精氣體濃度和溫度的具體量化值顯示。 圖圖 3.13.1 系統硬件設計原理圖系統硬件設計原理圖 畢業(yè)設計（論文） 8 3.

20、23.2 單片機模塊單片機模塊 單片機的選擇 at89s52是低功耗、高性能、采用cmos工藝的8位單片機，其 片內具有8kb 的可在線編程的flash 存儲器。該單片機采用了 atmel公司的高密度、非易失性存儲器技術，與工業(yè)標準型80c51 單片機的指令系統和引腳完全兼容；片內的flash存儲器可在線 重新編程，或者使用通用的非易失性存儲器編程；通用的8位cpu 與在線可編程flash集成在一塊芯片上，從而使at89s52 功能更 加完善，應用更加靈活；具有較高的性能價格比，使其在嵌入式 控制系統中有著廣泛的應用前景。 mcs 單片機都采用 40 引腳的雙列直插封裝方式。下圖為引腳 排列圖

21、， 40 條引腳說明如下： 1主電源引腳 vss 和 vcc （1）vss 接地 （2）vcc 正常操作時為+5 伏電源 2外接晶振引腳 xtal1 和 xtal2 （1）xtal1 內部振蕩電路反相放大器的輸入端，是外接晶體 的一個引腳。當采用外部振蕩器時，此引腳接地。 （2）xtal2 內部振蕩電路反相放大器的輸出端。是外接晶體 的另一端。當采用外部振蕩器時，此引腳接外部振蕩源。 3控制或與其它電源復用引腳 rst/vpd，ale/和/vpp 畢業(yè)設計（論文） 9 （1）rst/vpd 當振蕩器運行時，在此引腳上出現兩個機器 周期的高電平（由低到高跳變） ，將使單片機復位在 vcc 掉電期

22、 間，此引腳可接下圖 8051 引腳排列圖上備用電源，由 vpd 向內 部提供備用電源，以保持內部 ram 中的數據。 （2） ale/正常操作時為 ale 功能（允許地址鎖存）提供把 地址的低字節(jié)鎖存到外部鎖存器，ale 引腳以不變的頻率（振蕩 器頻率的）周期性地發(fā)出正脈沖信號。因此，它可用作對外輸出 的時鐘，或用于定時目的。但要注意，每當訪問外部數據存儲器 時，將跳過一個 ale 脈沖，ale 端可以驅動（吸收或輸出電流） 八個 lsttl 電路。對于 eprom 型單片機，在 eprom 編程期間，此 引腳接收編程脈沖（功能） 。 （3）外部程序存儲器讀選通信號輸出端，在從外部程序存 儲

23、取指令（或數據）期間， 在每個機器周期內兩次有效， 同樣 可以驅動八 lsttl 輸入。 （4）/vpp 、/vpp 為內部程序存儲器和外部程序存儲器選擇 端。當 /vpp 為高電平時，訪問內部程序存儲器，當/vpp 為低電 平時，則訪問外部程序存儲器。 對于 eprom 型單片機，在 eprom 編程期間，此引腳上加 21 伏 eprom 編程電源（vpp） 。 4、輸入/輸出引腳 p0.0 - p0.7，p1.0 - p1.7，p2.0 - p2.7，p3.0 - p3.7。 畢業(yè)設計（論文） 10 （1）p0 口（p0.0 - p0.7）是一個 8 位漏極開路型雙向 i/o 口，在訪問外

24、部存儲器時，它是分時傳送的低字節(jié)地址和數據總 線，p0 口能以吸收電流的方式驅動八個 lsttl 負載。 （2）p1 口（p1.0 - p1.7）是一個帶有內部提升電阻的 8 位 準雙向 i/o 口。能驅動(吸收或輸出電流)四個 lsttl 負載。 （3）p2 口（p2.0 - p2.7）是一個帶有內部提升電阻的 8 位 準雙向 i/o 口，在訪問外部存儲器時，它輸出高 8 位地址。p2 口 可以驅動(吸收或輸出電流)四個 lsttl 負載。 （4）p3 口（p3.0 - p3.7）是一個帶有內部提升電阻的 8 位 準雙向 i/o 口。能驅動(吸收或輸出電流)四個 lsttl 負載。 3.33

25、.3 模數轉換器模塊模數轉換器模塊 adc0809 性能的介紹 模數轉換電路的功能是將連續(xù)變化的模擬量轉換為離散的數 字量，是架起模擬系統跟數字系統之間連接的橋梁。對于本系統 而言，就是用于快速、高精度地對輸入的酒精濃度信號進行采樣 編碼，將其轉換成單片機所能夠處理的數字量。模數轉換電路是 本系統的關鍵部分，其性能的好壞直接影響整個系統的質量。根 據a/d 轉換器的工作原理可將a/d 轉換器分成兩大類：一類是直 接型a/d轉換器；另一類是間接型a/d 轉換器。在直接型a/d 轉 換器中，輸入的模擬電壓被直接轉換成數字代碼，不經任何中間 畢業(yè)設計（論文） 11 變量。在間接型a/d 轉換器中，首

26、先把輸入的模擬電壓轉換成某 種中間變量（時間、頻率、脈沖寬度等等） ，然后再把這個中間 變量轉換為數字代碼輸出。 1主要特性 （1）8 路 8 位 a/d 轉換器，即分辨率 8 位。 （2）具有轉換起?？刂贫恕?（3）轉換時間為 100s。 （4）單個+5v 電源供電。 （5）模擬輸入電壓范圍 0+5v，不需零點和滿刻度校準。 （6）工作溫度范圍為-40+85 攝氏度。 （7）低功耗，約 15mw。 2內部結構 adc0809 由 4 部分邏輯結構構成，如圖 3.3 所示。 adc0809 是 cmos 單片型逐次逼近式 a/d 轉換器，它由 8 路模 擬開關、地址鎖存與譯碼器、比較器、8 位

27、開關樹型 d/a 轉換器、 逐次逼近寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。因此， adc0809 可處理 8 路模擬量輸入，且有三態(tài)輸出能力，既可與各 種微處理器相連，也可單獨工作。輸入輸出與 ttl 兼容。 3外部特性（引腳功能） adc0809 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖 3.3 所示。下面說明各引腳功能。 畢業(yè)設計（論文） 12 in0in7：8 路模擬量輸入端。 2-12-8：8 位數字量輸出端。 adda、addb、addc：3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸 入中的一路。 ale：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。 start： a/d 轉換啟動信號

28、，輸入，高電平有效。 eoc： a/d 轉換結束信號，輸出，當 a/d 轉換結束時，此端 輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平） 。 oe：數據輸出允許信號，輸入，高電平有效。當 a/d 轉換結 束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數字量。 clk：時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于 640khz。 ref（+） 、ref（-）：基準電壓。 vcc：電源，單5v。 gnd：地。 4. adc0809 的工作原理 adc0809 的工作過程是：首先輸入 3 位地址，并使 ale=1， 將地址存入地址鎖存器中。此地址經譯碼選通 8 路模擬輸入之一 到比較器。start 上升沿將逐次逼

29、近寄存器復位。下降沿啟動 ad 轉換，之后 eoc 輸出信號變低，指示轉換正在進行。直到 ad 轉換完成，eoc 變?yōu)楦唠娖剑甘?ad 轉換結束，結果數 畢業(yè)設計（論文） 13 據已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當 oe 輸入高電平 時，輸出三態(tài)門打開，轉換結果的數字量輸出到數據總線上。 圖圖 3.33.3 adc0809adc0809 系統內部結構框圖和外部引腳圖系統內部結構框圖和外部引腳圖 3.43.4 酒精酒精傳感器傳感器模塊模塊 3.4.1 傳感器性能分析 tgs822 氣體傳感器的敏感材料是金屬氧化物,最具代表性的 是 sno2。金屬氧化物晶體如 sno2 在空氣中被加熱到一

30、定高的溫 度時，氧被吸附在的帶一個負電荷的晶體表面。然后，晶體表面 的供與電子被轉移到吸附的氧上，結果在一個空間電荷層留下正 電荷。這樣，表面勢能形成一個勢壘，從而阻礙電子流動。 在傳感器的內部，電流流過 sno2 微晶的結合部位（晶粒邊 界） 。在晶粒邊界，吸附的氧形成一個勢壘阻止載流子自由移動， 傳感器的電阻即緣于這種勢壘。還原性氣體出現時，帶有負電荷 畢業(yè)設計（論文） 14 的氧的表面濃度降低，導致晶粒邊界的勢壘降低。降低了的勢壘 使傳感器的阻值減小了。傳感器阻值和還原性氣體濃度之間的關 系可由下面的一定范圍氣體濃度方程表示：rs=ac- 這里：rs=傳感器電阻 a=常數 c=氣體濃度

31、=rs 曲線的 斜率 費加羅氣體傳感器的氣敏素子，使用在清潔空氣中電導率低 的sno2。當存在檢知對象氣體時，傳感器的電導率隨空氣中氣體 濃度增加而增大。使用簡單的電路即可將電導率的變化，轉換為 與該氣體濃度相對應的輸出信號。tgs822 傳感器對酒精、有機 溶劑靈敏度高，在酒精檢測器等方面得到廣泛使用。相同特性的 tgs823，采用了陶瓷底座，可以在200的高溫氣氛中使用。 表表3.3.13.3.1 tgs822tgs822性能參數一覽表性能參數一覽表 tgs822 型號 素子類型8系列 塑料、sus雙重金屬網標準封裝 對象氣體酒精、有機溶劑 檢測范圍 505000ppm 加熱器電 壓 vh

32、5.0+0.2v dc/ac 回路電壓 vcmax 24vps15mw 標準回路 條件 標準試驗 條件下的負載電壓 rl 可變 ps15mw 畢業(yè)設計（論文） 15 加熱器電 壓 rh38+3.0 (室溫) 加熱器功 率 ph660+50mw vh=5.0v 傳感器電 阻 rs 300ppm乙醇中 1-10k rs(etoh:300p pm) 電學特性 靈敏度（rs的變化率） 0.4+0.1 rs(etoh:50pp m) 20+2, 65+5%rh 試驗氣體條件 回路條件 vc=10.0+0.1v dc/ac vh=5.0+0.05v dc/ac 標準試驗 條件 預熱條件七天以上 下圖3.3

33、.1中縱坐標也以傳感器電阻比（rs/ro）表示，這里的 rs，ro 定義如下： rs=含300ppm 乙醇、各種溫/濕度下的電阻值 ro=含 300ppm 乙醇、2065%r.h.下的電阻值 畢業(yè)設計（論文） 16 圖圖3.3.13.3.1不同濃度氣體對應的阻值不同濃度氣體對應的阻值 畢業(yè)設計（論文） 17 3.3.2 呼出酒精氣體濃度與血液酒精濃度關系 表表 3.3.23.3.2 血液與呼氣酒精含量換算血液與呼氣酒精含量換算一覽表一覽表 序 號 呼出氣體中酒 精 濃度 mg/l 呼出氣體中酒 精 濃度 106 血液中酒精 濃度 mg/100ml 10.022711.855 20.045423

34、.6910 30.068135.5315 40.090947.4320 50.113659.2825 60.136371.1330 70.159183.0235 80.181894.8640 90.2045106.7145 100.2272118.5650 110.2500130.4555 120.2727141.2660 130.2954154.1565 140.3181166.0070 150.3409177.8975 畢業(yè)設計（論文） 18 160.3636189.7280 170.3863201.1585 180.4091213.4390 190.4318225.3395 200.45

35、15237.12100 210.6618355.68150 220.9091474.24200 車輛駕駛人員血液中的酒精含量大于或等于 80mg/100ml 的駕駛 行為。 表表 3.3.23.3.2 血液酒精含量臨界值一覽表血液酒精含量臨界值一覽表 行為類別對 象臨界值 （mg/100ml） 飲酒駕駛車輛駕駛人 員 20 醉酒駕駛車輛駕駛人 員 80 由表 3.3.2 血液酒精含量臨界值可以進行定量的分析車輛駕駛人 員酒后駕駛后血液中的酒精濃度，進而對于該司機的酒駕行為類 別進行定性，如血液酒精濃度低于 20 mg/100ml，則認為是飲酒 畢業(yè)設計（論文） 19 駕駛，可以對其酌情處理；如

36、若血液酒精濃度超過了 20 mg/100ml 且低于 80 mg/100ml,則認為是醉酒駕駛，應按照國家 交通法規(guī)對其處理。 3.43.4 lcdlcd 顯示顯示模塊模塊 1602 字符型 lcd 通常有 14 條引腳線或 16 條引腳線的 lcd， 多出來的 2 條線是背光電源線 vcc(15 腳)和地線 gnd(16 腳)，其控制原理與 14 腳的 lcd 完 全一樣，其中： 引腳 符號 功能說明 1 vss 一般接地 2 vdd 接電源（+5v） 3 v0 液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱， 接地電源時對比度最高（對比度過高時會產生“鬼影” ，使用時 可以通過一個 10k

37、的電位器調整對比度） 。 4 rs rs 為寄存器選擇，高電平 1 時選擇數據寄存器、低電 平 0 時選擇指令寄存器。 5 r/w r/w 為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平 (0)時進行寫操作。 6 e e(或 en)端為使能(enable)端，下降沿使能。 7 db0 底 4 位三態(tài)、 雙向數據總線 0 位（最低位） 畢業(yè)設計（論文） 20 8 db1 底 4 位三態(tài)、 雙向數據總線 1 位 9 db2 底 4 位三態(tài)、 雙向數據總線 2 位 10 db3 底 4 位三態(tài)、 雙向數據總線 3 位 11 db4 高 4 位三態(tài)、 雙向數據總線 4 位 12 db5 高 4 位三態(tài)

38、、 雙向數據總線 5 位 13 db6 高 4 位三態(tài)、 雙向數據總線 6 位 14 db7 高 4 位三態(tài)、 雙向數據總線 7 位（最高位） （也是 busy flang） 15 bla 背光電源正極 16 blk 背光 電源負極 寄存器選擇控制表即為 ascii 碼表 rs r/w 操作說明 0 0 寫入指令寄存器（清除屏等） 0 1 都 busy flag（db7） ，以及讀取位址計數器（db0db6） 值 1 0 寫入數據寄存器（顯示各字型等） 1 1 從數據寄存器讀取數據 1602 液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器（cgrom)已經存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯

39、數字、英文字 母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個 固定的代碼，比如大寫的英文字母“a”的代碼是 畢業(yè)設計（論文） 21 01000001b（41h） ，顯示時模塊把地址 41h 中的點陣字符圖形顯 示出來，我們就能看到字母“a” 。 因為 1602 識別的是 ascii 碼，試驗可以用 ascii 碼直接賦 值，在單片機編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如a 。 圖圖 3.43.4 lcd1602lcd1602 外部引腳圖外部引腳圖 第第 4 4 章章 系統軟件系統軟件 開始 設置顯示模式 延時 關顯示 延時 清屏 延時 設置第一行顯示內容 顯示第一行內容 延時 初始化

40、 ds18b20 跳過讀序列號 啟動溫度轉換 延時 畢業(yè)設計（論文） 22 4.14.1 整機系統流程圖整機系統流程圖 4.1.1adc4.1.1adc 程序流程圖程序流程圖 關顯示 延時 設置第一行顯示位 置 顯示第一行內容 控制 adc0809 轉 換 讀取數據 比較計算 初始化 跳過讀序列號 讀取溫度值并計算 設置第一行顯示內容 顯示第一行內容 設置第二行顯示內容 顯示第二行內容 計算 讀出數據 初始化 判斷 adc 是否轉換完 畢 開始 畢業(yè)設計（論文） 23 否 否 是 單片機對 adc 進行初始化，使其能進入正常工作狀態(tài)，通過 判斷 adc 轉換判斷標志 eoc,看其是否轉換完畢，

41、如果沒有，則繼 續(xù)判斷，如若完成則將 adc 轉換的數據由單片機讀取并計算，然 后進入下一環(huán)節(jié)。 畢業(yè)設計（論文） 24 4.1.24.1.2 lcdlcd 程序流程圖程序流程圖 是 是 否 判斷飲酒狀態(tài) 開始 初始化 lcd 寫入數據 判斷 lcd 是否忙碌 飲酒駕駛醉酒駕駛 畢業(yè)設計（論文） 25 單片機對 lcd 進行初始化，使其能進入正常工作狀態(tài),然后 判斷 lcd 是否處于忙碌狀態(tài)，如果是則繼續(xù)判斷，如若不是則將 從 adc 轉換后計算出來的結果通過輸出指令輸出，并判斷計算出 的結果處于哪種狀態(tài)，并輸出。 第第 5 5 章章 總結與展望總結與展望 本作品針對生活中因醉酒駕駛引發(fā)交通事

42、故日益嚴重，明確 研究方向，制定計劃方案。深入研究酒精傳感器、模數轉換器等 器件原理，查閱相關酒駕標準。為制作出滿足實際要求的作品， 做好充分的準備。在此期間所遇到的問題，通過最有效、最準確 的渠道進行解決，為成功掃清障礙。 完成本作品的主要困難有： （1）在課程中雖然我們學過 c 語言程序設計，但是始終處 于理論階段，對于程序控制運行方面無任何實戰(zhàn)經驗； （2）開始對單片機、adc0809、lcd 顯示器一無所知，必需 從頭學習，而且在時間的分配上也要把握好； （3）對于遇到非人為因素所帶來的問題，導致的解決問題 效率低下，使我們的時間更感急迫。 畢業(yè)設計（論文） 26 隨著對單片機、adc

43、0809、lcd 顯示器的加深了解，對信號采 集和數據算法處理的進一步學習；加入溫度、濕度和氣壓的影響， 在現有基礎上進行改進，一定會使測得的數據更加準確，使作品 與預期目標更接近。使其能成為商品，進入家庭，實現我們以此 為課題的最終目的。 畢業(yè)設計（論文） 27 參考文獻參考文獻 1 單成祥.傳感器的理論與設計基礎及其應用m.北京：國防 工業(yè)出版社，1999,520 2 張福學.現代傳感器電路m.北京：中國計量出版社， 2000，441 3 吳興惠，王彩君.傳感器與信號傳感器m.北京：電子工業(yè) 出版社，1998 4 萬隆，巴奉麗.單片機原理及應用技術m.北京：清華大學 出版社，2010 5

44、湯竟南，沈國琴.51 單片機 c 語言開發(fā)與實例m.北京：人 民郵電出版社，2008 6 雷伏容，張小林，崔浩.51 單片機常用模塊設計查詢手冊m.北 京：清華大學出版社，2010 7 韓成，張延 拿了就用單片機m.北京：人民郵電出版社， 2008 8 趙建領.51 系列單片機開發(fā)寶典m.北京：電子工業(yè)出版社， 2007-04 9 胡偉，季曉衡 單片機 c 程序設計及應用實例m.北京：人 民郵電出版社，2003-07 10 王嘯東.車載酒精測試儀控制器的設計j.硅谷.2010-06 11 方吉高，黃炳醒.高選擇性酒精傳感器j.硅谷.2004-02 畢業(yè)設計（論文） 28 12 王鳴.一種輸入傳

45、行數據的 lcd 模塊的應用j.安徽機電學 院.2000-08 13 劉煥平.adc0809 與 at89c51 的一種接入方式j.石家莊師 范?？茖W校.2002-02 畢業(yè)設計（論文） 29 致謝致謝 轉眼間大學就要過去，對于我來說這也結束了我的校園生活， 但真正的學習才剛剛開始。在這三年的學習生活中，讓我明白和 了解了很多道理，在此過程中也有走了很多彎路，但更增添了我 的記憶。 在完成作品期間如果沒有梁同學的幫助，有很多事情處理起 來就不會比較順暢。例如在遇到單片機得不到 adc0809 采集的數 據這一難題，且始終停滯不前導致心情低落時，能有他這樣的同 學、朋友和我共進退，比孤軍奮戰(zhàn)來得

46、何止好上百倍。還有在最 后關頭如果不是劉老師幫我如何測試參數，對于最重要的數據處 理方面將會大打折扣，那樣作品就失去了它的意義。 還要感謝在此期間輔導我們的老師們、與我們一同奮戰(zhàn)的同 學、學長們，沒有你們這段回憶將是孤獨。也感謝學校為我們提 供了這樣的一個平臺，不僅在學習上有所獲取，而且在人際交往 上多了一個圈子。也為我個人多增添了一項愛好和發(fā)展方向。 畢業(yè)設計（論文） 30 附錄附錄 1 1 酒精測試儀程序酒精測試儀程序 #include #include sbit rs=p24; /lcd 液晶引腳定義，p0 接 db0_db7 sbit rw=p27; sbit ep=p26; sbit

47、 ale=p20; /adc0809 引腳定義 sbit start=p37; sbit oe=p35; sbit eoc=p36; sbit adda=p25; sbit addb=p22; sbit adc=p23; sbit light=p30; /報警輸出 sbit dq=p33; /ds18b20 輸入腳定義 sbit de=p31; 畢業(yè)設計（論文） 31 unsigned char templ=0; unsigned char temph=0; float temperature; unsigned char code dis1=work start;/狀態(tài)顯 示 unsigne

48、d char code dis2=alcohol test; unsigned char code dis3=mg/100ml; unsigned char code dis4=safe driving; unsigned char code dis5=drink-driving; unsigned char code dis6=drunk driving; void delay(unsigned char ms) /延時 1 unsigned char i,j; while(ms-) for(i=0;i250;i+) for(j=0;j50;j+) _nop_(); _nop_(); 畢業(yè)設

49、計（論文） 32 void delay2(unsigned int time ) /延時 2 unsigned int n; n=0; while (n0;i-) dq=1; delay2(1); dq=0; dat=1; dq=1; if(dq) dat|=0 x80; delay2(4); return(dat); writeonechar(unsigned char dat) /向 ds18b20 寫一字 節(jié)數據 unsigned char i=0; for(i=8;i0;i-) 畢業(yè)設計（論文） 37 dq=0; dq=dat delay2(5); dq=1; dat=1; delay

50、2(4); readtemperature(void) /向 ds18b20 讀溫度值 init_ds18b20(); writeonechar(0 xcc); writeonechar(0 x44); delay2(125); init_ds18b20(); writeonechar(0 xcc); writeonechar(0 xbe); templ=readonechar(); temph=readonechar(); temperature=(temph*256)+templ)*0.0625; 畢業(yè)設計（論文） 38 delay2(200); return(temperature); main() float x,y,k; unsigned int da,n,temp1