基于單片機(jī)的智能酒精濃度檢測(cè)儀

1、吉林大學(xué)珠海學(xué)院 畢 業(yè) 論 文基于單片機(jī)的智能酒精濃度檢測(cè)儀 Microcontroller-based intelligent alcohol concentration detector系 別：電子信息系專(zhuān) 業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：完成日期 2013 年 4 月 15 日吉林大學(xué)珠海學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告選 題基于單片機(jī)的智能酒精濃度檢測(cè)儀院 系電子信息系專(zhuān) 業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師本選題的意義及國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r：從企業(yè)工廠到居民家庭，酒精泄露的檢測(cè)、監(jiān)控以及對(duì)酒后駕車(chē)的監(jiān)測(cè)對(duì)居民的人身和財(cái)產(chǎn)安全都是必不可少的。智能酒精濃度檢測(cè)儀主要

2、用于檢測(cè)人體內(nèi)的酒精濃度，也可應(yīng)用于食品加工、釀酒等需要監(jiān)控空氣中酒精濃度的場(chǎng)合。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)的是測(cè)試酒駕人員的酒精濃度是否超標(biāo)。如今，氣體傳感器正在向低功耗、多功能、集成化方向不斷的發(fā)展，所以，酒精濃度檢測(cè)儀是具有十分廣闊的現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)和潛在的市場(chǎng)要求，而且作用強(qiáng)大。智能酒精檢測(cè)儀現(xiàn)如今多用來(lái)查處酒后駕駛，以減少交通事故的發(fā)生。就現(xiàn)如今各國(guó)家情況來(lái)說(shuō)，其中大多數(shù)國(guó)家都是在使用的呼氣式的酒精測(cè)試儀來(lái)對(duì)飲酒駕駛的人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，以檢測(cè)被檢測(cè)者體內(nèi)的酒精含量，確保駕駛?cè)藛T和交通安全。常用的酒精檢測(cè)儀有半導(dǎo)體型和燃料電池型兩種，其中燃料電池型的酒精濃度檢測(cè)儀具有高穩(wěn)定性，強(qiáng)抗干擾性，并且精度較高，但

3、是制造難度較大，目前只有美、英、德等幾個(gè)少數(shù)國(guó)家能夠生產(chǎn)，所以?xún)r(jià)格較昂貴。酒精檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與使用有著相當(dāng)大的發(fā)展市場(chǎng)與意義。研究?jī)?nèi)容：本論文主要是完成酒精濃度監(jiān)測(cè)儀硬件軟件的設(shè)計(jì)，了解氣敏傳感器的核心，構(gòu)造還有工作原理，單片機(jī)與數(shù)模裝換器，與LCD，與鍵盤(pán)，與蜂鳴器之間的鏈接，硬件電路的設(shè)計(jì)與軟件程序的編寫(xiě)，以及智能酒精檢測(cè)儀的現(xiàn)狀與發(fā)展方向，作用與意義所在。主要內(nèi)容包括：氣敏傳感器的工作原理，構(gòu)造，數(shù)模轉(zhuǎn)換器程序，程序控制，鍵盤(pán)檢測(cè)，濃度超標(biāo)報(bào)警和數(shù)據(jù)的顯示，智能酒精檢測(cè)儀的現(xiàn)狀與發(fā)展前景等。本程序主要采用單片機(jī)為核心，以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易便攜式的酒精濃度監(jiān)測(cè)儀為目的，主要實(shí)現(xiàn)功能有：數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)

4、的處理，超標(biāo)報(bào)警，鍵盤(pán)檢測(cè)等等。研究方法、手段及步驟：本選題以軟件硬件結(jié)合的研究方法，通過(guò)查閱各方面資料，了解相關(guān)知識(shí)，實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)成品，以達(dá)到選題的目的，其具體步驟為：1、氣敏傳感器的認(rèn)識(shí)。了解氣敏傳感器的用途，工作原理，以及在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和作用。2、數(shù)據(jù)采集的設(shè)計(jì)。傳感器信號(hào)采集電路的設(shè)計(jì)。3、數(shù)模轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)與作用。4、按鍵設(shè)計(jì)。獨(dú)立鍵盤(pán)電路的設(shè)計(jì)與作用，每個(gè)接口的對(duì)應(yīng)。5、時(shí)鐘設(shè)計(jì)。內(nèi)部時(shí)鐘設(shè)置。6、顯示設(shè)計(jì)。數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)的接口對(duì)應(yīng)及段位選的輸入。7、報(bào)警設(shè)計(jì)。蜂鳴器的設(shè)置連接與使用。8、電源設(shè)計(jì)。電源電路的設(shè)計(jì)。9、軟件設(shè)計(jì)。程序的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的處理。參考文獻(xiàn)：

5、（三篇以上）1、AT89系列單片機(jī)原理與接口技術(shù)，王幸之， 2、基于C8051F005的酒精檢測(cè)儀設(shè)計(jì)，張恒，3、基于多傳感器融合的車(chē)載酒精檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，徐京蓮等，4、傳感器技術(shù)與應(yīng)用，何希才，5、Data Sheet，8-bit Microcontroller With 4K Bytes Flash AT89C51題目：基于單片機(jī)的智能酒精濃度檢測(cè)儀摘要從企業(yè)到工廠到家庭，酒精的監(jiān)控以及對(duì)酒后駕車(chē)的檢查是對(duì)居民的人身和財(cái)產(chǎn)安全保護(hù)不可缺少的一種手段?，F(xiàn)如今交通事故已經(jīng)成為“世界第一害”，而中國(guó)是世界上交通事故死亡人數(shù)最多的國(guó)家。2010年，全國(guó)共接報(bào)交通事故3906164起，造成65225人

6、死亡，254075人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失9.3億元（數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)新聞網(wǎng)）。 來(lái)自新聞網(wǎng)其中多數(shù)因酒后駕駛導(dǎo)致交通事故。許多國(guó)家車(chē)禍已經(jīng)成為第一意外死亡原因?，F(xiàn)在國(guó)家已經(jīng)規(guī)定醉酒駕駛觸犯了刑事責(zé)任。而要查處就涉及到檢測(cè)人體內(nèi)的酒精含量和使用設(shè)備的問(wèn)題。智能酒精濃度檢測(cè)儀就是主要用于檢測(cè)人體內(nèi)的酒精濃度，也可應(yīng)用于食品加工、釀酒等需要監(jiān)控空氣中酒精濃度的場(chǎng)合。而本設(shè)計(jì)主要針對(duì)的是測(cè)試酒駕人員的酒精濃度是否超標(biāo)，具有檢測(cè)和超標(biāo)報(bào)警的功能。如今，氣體傳感器正在向低功耗、多功能、集成化方向不斷發(fā)展，因此，酒精濃度檢測(cè)儀具有潛在的市場(chǎng)要求，智能酒精檢測(cè)儀多用于查處酒后駕駛，以防止或減少交通事故的發(fā)生。目前

7、對(duì)于檢查酒駕，多數(shù)國(guó)家采用的都是呼氣型的酒精濃度檢測(cè)儀，以此來(lái)檢測(cè)駕駛員體內(nèi)的酒精濃度，確保交通安全和駕駛?cè)藛T的安全。本文的主要設(shè)計(jì)是以89C52單片機(jī)為控制核心，以MQ3酒精濃度傳感器為檢測(cè)裝置。其基本的設(shè)計(jì)思想為：MQ3輸出信號(hào)，系統(tǒng)將信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換，經(jīng)單片機(jī)處理數(shù)據(jù)，顯示在 LCD，判斷超標(biāo)報(bào)警，否則正常。關(guān)鍵詞：智能酒精濃度檢測(cè)儀、酒精濃度傳感器、單片機(jī)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、硬件設(shè)計(jì)Abstract From the enterprise to the factory, family, alcohol monitoring and drunk driving check is the resid

8、ents of the property and personal safety protection ways. Now the traffic accident has become "the world's first disaster", while China is the world's largest traffic accident death toll of the country. 2010, 3906164 of countrywide traffic accident, resulting in 65225 deaths, 25407

9、5 people were injured, yuan of direct property loss (news source: . COM). The traffic accident caused by drunk driving most of them. Many countries have become the first death cause accidents. Now the country has violated the provisions of criminal responsibility of drunk driving. And to investigate

10、 the correlation of the human body and equipment used to detect alcohol content problem. Intelligent alcohol concentration detector is mainly used for detecting the concentration of alcohol in the body, can also be used for food processing, wine and other alcohol concentration monitoring need air co

11、ndition. This design is mainly drunk sperm concentration exceed the standard of testing personnel, detection than the standard and alarm function. Now, gas sensor, low-power, multi-functional, integrated development, therefore, the alcohol concentration detector has a potential market, for driving u

12、nder the influence of investigation intelligence alcohol detector, in order to prevent or reduce the occurrence of traffic accidents. At present, check drunk driving, most countries are generally the use of breath alcohol tester detection in to the site, to know is the detection of alcohol content,

13、ensure traffic safety and traffic safety.This article is based on the design of 89C52 single chip microcomputer as control core, using MQ3 alcohol concentration sensor detection device. The basic idea is: the design of the MQ3 output signal, the system will signal analog to digital conversion, data

14、processing by the MCU, show more than standard, determine the alarm on the LCD, otherwise the normal.Keywords: intelligent alcohol concentration detector, alcohol concentration sensor, single-chip microcomputer, digital to analog converter, hardware design目錄目錄5引言61緒論61.1酒精濃度檢測(cè)儀設(shè)計(jì)背景61.2酒精濃度檢測(cè)儀市場(chǎng)發(fā)展62方

15、案器件簡(jiǎn)介72.1 單片機(jī)72.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器82.3時(shí)鐘芯片92.4液晶顯示器93.總體方案設(shè)計(jì)103.1 STC89C52單片機(jī)103.2編譯軟件介紹104硬件設(shè)計(jì)114.1最小系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)114.2數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)124.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)134.4按鍵設(shè)計(jì)134.5外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)器電路134.6時(shí)鐘芯片電路144.7 LCD1602液晶顯示設(shè)計(jì)154.8報(bào)警設(shè)計(jì)165軟件設(shè)計(jì)175.1編譯語(yǔ)言的選擇175.2主程序模塊175.3 數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊175.4按鍵輸入模塊185.5時(shí)鐘模塊195.6液晶顯示輸出模塊196系統(tǒng)調(diào)試206.1系統(tǒng)硬件調(diào)試206.2系統(tǒng)軟件調(diào)試216.3系統(tǒng)整體調(diào)試217結(jié)論2

16、1附錄23參考文獻(xiàn)30致謝31引言中國(guó)在飛速發(fā)展，人民在不斷進(jìn)步，汽車(chē)已經(jīng)成為了人們出行的必備交通工具之一，然而什么都是雙刃劍，有利必有弊，汽車(chē)在給我們的生活帶來(lái)方便的同時(shí)，也帶來(lái)了許多的危害，比如尾氣造成的空氣污染，交通事故等等?，F(xiàn)如今，交通事故的發(fā)生率日益上升，其中酒后駕駛行為所造成的交通事故也越來(lái)越多，對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響經(jīng)濟(jì)的影響也越來(lái)越大。根據(jù)事故的統(tǒng)計(jì)顯示，交通事故與飲酒有關(guān)的事故超過(guò)所有事故的半數(shù)?，F(xiàn)如今國(guó)家不斷修訂酒駕處罰方式，各地也都積極響應(yīng)國(guó)家加強(qiáng)檢查處理酒后駕駛。所以就出現(xiàn)了一個(gè)新的產(chǎn)物酒精濃度檢測(cè)儀。本系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)了一種有檢測(cè)酒精濃度以及超標(biāo)報(bào)警功能的酒精濃度智能測(cè)試儀（更

17、多的適用于交通方面）。其基本的設(shè)計(jì)思想為：MQ3輸出信號(hào)，系統(tǒng)將信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換，經(jīng)單片機(jī)處理數(shù)據(jù)，顯示在 LCD，判斷超標(biāo)報(bào)警，否則正常。1緒論1.1酒精濃度檢測(cè)儀設(shè)計(jì)背景酒精對(duì)人身體是益害兼有，適當(dāng)飲酒，可以促進(jìn)血液的流動(dòng)，也可放松神經(jīng)，然而它也能夠使人變得遲鈍，反應(yīng)緩慢，麻痹神經(jīng)，產(chǎn)生頭暈，興奮?？偟膩?lái)說(shuō)是少則益，多則弊。在受到酒精刺激的司機(jī)一般都會(huì)有如下一些開(kāi)車(chē)特征: 搖擺不定、逆向行駛、開(kāi)車(chē)速度太慢或太快、對(duì)交通信號(hào)燈的反應(yīng)慢、蛇形行駛、突然轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)彎幅度過(guò)大、亂踩剎車(chē)、沒(méi)有原因停車(chē)、突然轉(zhuǎn)彎或者違法轉(zhuǎn)彎、天黑時(shí)不開(kāi)前燈等等。 摘自中國(guó)新聞網(wǎng)酒后駕駛所造成的事故讓許多人家破人亡，付出了慘

18、痛的代價(jià)，所以為了盡量避免這類(lèi)事故的發(fā)生，國(guó)家開(kāi)始制定了一系列法律措施，而酒精濃度檢測(cè)儀也在此時(shí)應(yīng)運(yùn)而生。1.2酒精濃度檢測(cè)儀市場(chǎng)發(fā)展酒精檢測(cè)儀基本有五大類(lèi)型，即：半導(dǎo)體型、比色型、紅外線型、燃料電池型、氣體色譜分析型。但是由于成本與制作難度的多種因素，目前所使用的大多是只是半導(dǎo)體型和燃料電池型這兩種類(lèi)型的檢測(cè)儀。燃料電池是一種環(huán)保型的能源，現(xiàn)如今所有國(guó)家都在致力研發(fā)與應(yīng)用這種能源。通過(guò)燃料電池內(nèi)部反應(yīng)可以將特定使用的可燃性氣體充分燃燒產(chǎn)生電能，這種反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生污染壞境的氣體與物質(zhì)，不僅起到了環(huán)保的作用并且還能節(jié)能。燃料電池穩(wěn)定性強(qiáng)，精度高，抗干擾能力強(qiáng)，但因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求過(guò)于精密，在成

19、本和制造難度上讓很多國(guó)家望而卻步，就目前來(lái)說(shuō)，只有美國(guó)，英國(guó)和德國(guó)等幾個(gè)少數(shù)科技和經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家能夠生產(chǎn)使用，但價(jià)格太過(guò)昂貴。2方案器件簡(jiǎn)介系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)其中主要包括一下幾個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘芯片、液晶顯示器、外圍擴(kuò)展數(shù)據(jù)RAM等芯片的選擇。2.1 單片機(jī)本系統(tǒng)采用STC89C52單片機(jī)為控制核心。下表為P1. 0和P1. 1的第二功能 P3口的第二功能STC89C52單片機(jī)單片機(jī)引腳功能：2.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器本系統(tǒng)設(shè)計(jì)釆用由數(shù)模轉(zhuǎn)換器、比較器、邏輯控制單元、逐次逼近寄存器組成的逐次逼近型數(shù)模轉(zhuǎn)換器。主要特點(diǎn)：DC0809是CMOS單片型的逐次逼近式的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，它由8路模擬開(kāi)關(guān)、地

20、址鎖存與譯碼器、比較器等組成。各引腳功能如下：2.3時(shí)鐘芯片DS1302時(shí)鐘芯片是一種帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，能對(duì)日期時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，采用的是三線接口與CPU同步通信。DS1302通過(guò)RES復(fù)位，I/O數(shù)據(jù)線，SCLK串行時(shí)鐘就能夠與單片機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單地通信。圖2. 1示出DS1302時(shí)鐘芯片的引腳排列，其中VCCl為后備電源，VCC2為主電源。XI和X2是振蕩源，外接32.768kHz的晶振。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端。SCLK始終是輸入端。GND接地。2.4液晶顯示器128X64是具有8位并行、2線或者是3線串行的多種接口方式的，其內(nèi)部包含有國(guó)標(biāo)一、二級(jí)的簡(jiǎn)體中文文字庫(kù)的點(diǎn)陣式的圖形液晶型顯示模

21、塊。利用該模塊各種不同的操作指令與不同的接口方式相結(jié)合，就可以實(shí)現(xiàn)所需要的全中文的人機(jī)交互界面。3.總體方案設(shè)計(jì)3.1 STC89C52單片機(jī)STC89C52單片機(jī)的特點(diǎn)是低功耗，高性能，其片內(nèi)含8K大小的可編程Flash存儲(chǔ)器，使用的是經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核。STC89C52單片機(jī)能在比較復(fù)雜的控制應(yīng)用場(chǎng)合發(fā)揮其更大作用。3.2編譯軟件的介紹Keil軟件簡(jiǎn)介：我們?yōu)橄到y(tǒng)所編寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序或C語(yǔ)言源程序要想把它們變?yōu)镃PU能夠執(zhí)行的機(jī)器碼一般情況下有兩種方法，第一種是進(jìn)行手工匯編，第二種是通過(guò)機(jī)器的匯編，現(xiàn)如今，就目前的科技發(fā)展來(lái)說(shuō)，已經(jīng)很少使用手工匯編來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換了，通常都是使用機(jī)器匯編。

22、機(jī)器匯編是通過(guò)某些匯編軟件運(yùn)行然后將源程序轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器碼的一種方法。 Keil軟件是現(xiàn)如今市面上最流行的用于開(kāi)發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，它提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境將這些部份組合在一起。4硬件設(shè)計(jì)4.1最小系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中由晶振電路、復(fù)位電路、STC89C52單片機(jī)芯片組成，構(gòu)成一個(gè)最小的單片機(jī)系統(tǒng)。晶振電路單片機(jī)在通電運(yùn)行的過(guò)程，內(nèi)部指令都是按著時(shí)間的順序在運(yùn)行，我們把這種操作的順序稱(chēng)作時(shí)序。STC89C52單片機(jī)的時(shí)鐘有兩種產(chǎn)生方式，第一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，第二種是外部時(shí)鐘方式。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了能

23、盡量降低功耗，而釆用了內(nèi)部時(shí)鐘方式。在STC89C52單片機(jī)的內(nèi)部存在一個(gè)震蕩電路，當(dāng)單片機(jī)的XTAL1和XTAL2引腳外接一個(gè)晶振時(shí)就能夠構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器并且可以在單片機(jī)的內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。復(fù)位電路單片機(jī)在工作之前，首先要確定它的狀態(tài)，否則就不知道如何開(kāi)始運(yùn)行程序，同時(shí)也不知道哪個(gè)才是第一條程序。因此，如果不確定單片機(jī)所在狀態(tài)，就要在單片機(jī)開(kāi)始工作之前，進(jìn)行一次復(fù)位操作，這樣才能夠確保單片機(jī)處在一種確定的狀態(tài)下。在單片機(jī)實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)系統(tǒng)復(fù)位的操作一般情況下有兩種基本的形式：第一種是通電復(fù)位，也叫上電復(fù)位，是通過(guò)給單片機(jī)通電來(lái)自動(dòng)完成的一種操作，第二種復(fù)位是按鍵和通電都能有效的復(fù)位形式

24、。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的復(fù)位時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)開(kāi)關(guān)處于非閉合狀態(tài)下屬于上電復(fù)位電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)上電復(fù)位電路通電一剎那，由于電容上的電壓是不能夠發(fā)生突變的，所以電容處于充電狀態(tài)，找到一個(gè)適合的充電常數(shù)，就確保在開(kāi)關(guān)按下的時(shí)候是RST存在兩個(gè)周期以上的高電平來(lái)使得STC89C52內(nèi)部完成復(fù)位操作。當(dāng)開(kāi)關(guān)按下的時(shí)候是按鍵手動(dòng)復(fù)位電路，則可以通過(guò)電阻來(lái)分壓實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位過(guò)程。RST引腳如果有足夠長(zhǎng)的時(shí)間的高電平，單片機(jī)就會(huì)進(jìn)行復(fù)位過(guò)程的操作。4.2數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)（1）由于單片機(jī)不能處理模擬信號(hào)，所以通過(guò)酒精傳感器傳來(lái)的信號(hào)，都需要經(jīng)過(guò)放大，濾波，采集，轉(zhuǎn)換過(guò)程之后將輸出電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成為單片機(jī)能夠

25、識(shí)別和處理的數(shù)字信號(hào)。但是如果在每一路的電路上都去添加用于放大信號(hào)、濾波等器件，操作難度將會(huì)提高，成本也會(huì)相當(dāng)大，所以系統(tǒng)采用的是多路模擬通路來(lái)進(jìn)行信號(hào)的采集。使用多路模擬開(kāi)關(guān)的前提是要考慮到切換的速度、通道的數(shù)量、器件的封裝形式等等各方面的因素。（2）傳感器的選擇酒精濃度傳感器由MQ3傳感器組成。（3）測(cè)量電路測(cè)量電路由MQ3和ADC0832二者組成。MQ3經(jīng)過(guò)AD0832與STC89C52單片機(jī)相連,在顯示器上顯示出酒精的濃度值,如果超標(biāo)則報(bào)警，否則正常。4.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)一般正常情況下數(shù)模轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)之間有4條數(shù)據(jù)線連接，分別是CS、CLK、DO、DI。其中DO端和DI端在通信的時(shí)候

26、沒(méi)有同時(shí)使用并且和單片機(jī)連接時(shí)所使用的接口是雙向，所以可以將二者并聯(lián)在一起使用。當(dāng)ADC0832沒(méi)有工作的時(shí)候，CS端處于高電平狀態(tài)，此時(shí)數(shù)模轉(zhuǎn)換器是處于被禁用狀態(tài)，可以任意的對(duì)CLK端口和D0/DI端口進(jìn)行電平設(shè)置。當(dāng)開(kāi)始進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換時(shí)，需要先設(shè)置CS使能端使其保持低電平直到轉(zhuǎn)換全部結(jié)束。此時(shí)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的芯片就會(huì)開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)換工作，而DO/DI端就會(huì)使用DI端選擇所輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)。4.4按鍵設(shè)計(jì)1、一般的系統(tǒng)應(yīng)用鍵盤(pán)可以分為兩大類(lèi)型，一類(lèi)是獨(dú)立式鍵盤(pán)，另一類(lèi)是矩陣式鍵盤(pán)。獨(dú)立式鍵盤(pán)每個(gè)按鍵占用一條I/O線，適合比較簡(jiǎn)單的使用按鍵較少的系統(tǒng)中。矩陣式鍵盤(pán)雖然提高了I/O口利用率，但電路連接復(fù)雜，

27、軟件編程復(fù)雜，由于本系統(tǒng)只有4個(gè)控制命令，所需按鍵較少，所以本系統(tǒng)選擇獨(dú)立式按鍵。2、按鍵按照其編碼的不同又可以分為編碼和非編碼兩種，編碼編程簡(jiǎn)單但電路復(fù)雜。3、鍵盤(pán)抖動(dòng)的消除：本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用軟件延時(shí)削抖。4.5外圍擴(kuò)充存儲(chǔ)器電路STC85C52單片機(jī)具有4KB大小的程序存儲(chǔ)器和256B大小的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，由于考慮到本系統(tǒng)數(shù)據(jù)貯存所需容量較大，需擴(kuò)充。故本系統(tǒng)選定了AT24C02存儲(chǔ)器。4.6時(shí)鐘芯片電路對(duì)時(shí)鐘芯片的需求是低功耗，再者是編程方便簡(jiǎn)單，其實(shí)實(shí)際上也就是在保證功能齊全的基礎(chǔ)上減少系統(tǒng)所用的開(kāi)發(fā)周期以及開(kāi)發(fā)成本價(jià)格，在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，選擇了DS1302時(shí)鐘芯片。1、本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)鐘電路所

28、選擇的芯片是DS1302,其芯片內(nèi)含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)的靜態(tài)RAM,時(shí)鐘電路需要RES(復(fù)位)、I/O數(shù)據(jù)線、SCLK來(lái)達(dá)到與單片機(jī)的通信。2、DS1302主要性能有：時(shí)實(shí)時(shí)鐘能計(jì)算2100年之前時(shí)間信息；讀/寫(xiě)時(shí)鐘數(shù)據(jù)或者讀寫(xiě)RAM數(shù)據(jù)的時(shí)候，有單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送；兼容DS1202/TTL。3、DS1302引腳概述：XI, X2：振蕩源，外接32.768KHZ晶振；SCLK：串行時(shí)鐘輸入端。4、日歷、時(shí)鐘寄存器與控制字對(duì)照表、日歷、時(shí)鐘寄存器命令字、取值范圍以及各位內(nèi)容對(duì)照表。4.7 LCD1602液晶顯示設(shè)計(jì)LCD1602液晶顯示模與單片機(jī)的連接方法有直接訪問(wèn)方式和間接控制方

29、式。本系統(tǒng)釆用間接控制方式。以下為液晶顯示電路接線原理圖見(jiàn)圖4.8報(bào)警設(shè)計(jì)在單片機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用和日常應(yīng)用中，通過(guò)數(shù)碼顯示或者工作類(lèi)型指示燈的閃爍就可以來(lái)確定一般的正常工作狀態(tài)，以此來(lái)給人們指示，供工作人員來(lái)參考系統(tǒng)數(shù)據(jù)，從而了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和工作是否正常。但是當(dāng)處在某些危險(xiǎn)緊急的狀況下時(shí)，例如系統(tǒng)檢測(cè)出來(lái)錯(cuò)誤信息和情況時(shí),為了能夠使工作人員注意到此緊急狀況，一般需要有能夠引起工作人員高度注意的報(bào)警類(lèi)信號(hào)。這種能夠引起人們注意的報(bào)警類(lèi)信號(hào)通常一般分為三種類(lèi)型：第一種是依靠視覺(jué)的閃光燈類(lèi)型的報(bào)警，通過(guò)不斷閃爍或者交替顏色閃爍的指示燈來(lái)引起人們的警覺(jué)和注意；第二種是依靠聽(tīng)覺(jué)的聲音類(lèi)型報(bào)警，它會(huì)發(fā)出尖

30、銳刺耳或特定的聲音來(lái)引起人的注意；第三種是語(yǔ)音類(lèi)型報(bào)警，是聲音報(bào)警的升級(jí)版，它不但能夠像聲音類(lèi)型報(bào)警一樣起到報(bào)警引起人們警覺(jué)的作用，同時(shí)還能夠直接給出警報(bào)信息，更方便操作和了解系統(tǒng)問(wèn)題所在。在價(jià)格和制作方面，閃光燈類(lèi)型和聲音類(lèi)型硬件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，價(jià)格也較語(yǔ)音類(lèi)型的低很多，而語(yǔ)音類(lèi)型雖然信息清楚直接，但其硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，軟件信息多，成本價(jià)格也高，因本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的智能酒精濃度檢測(cè)儀檢測(cè)酒后駕車(chē)的情況，并不需要太高級(jí)的語(yǔ)音類(lèi)型報(bào)警，故使用閃光類(lèi)型的報(bào)警即可。5軟件設(shè)計(jì)5.1編譯語(yǔ)言的選擇單片機(jī)的編程一般可用匯編語(yǔ)言或者C語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行編程控制，匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言比較，前者的可控性較強(qiáng)，但是不利于更改和移植，而

31、C語(yǔ)言則具有很好的模塊化，可以分模塊移植，并且C語(yǔ)言更加符合人們的思維，更容易讓人理解，雖然說(shuō)匯編語(yǔ)言的效率比C語(yǔ)言高，但是在綜合移植和維護(hù)等各方面因素的考慮下，本系統(tǒng)最終還是確定了選擇C語(yǔ)言進(jìn)行程序的編寫(xiě)。C語(yǔ)言的一個(gè)較為突出的優(yōu)點(diǎn)就是它可以適用于多種操作系統(tǒng)中使用，可移植性強(qiáng)，同時(shí)具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，擁有結(jié)構(gòu)化程序，可以分模塊的進(jìn)行程序編寫(xiě)。在進(jìn)行系統(tǒng)軟件編寫(xiě)的時(shí)候，也要按照模塊劃分的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)編程，對(duì)各個(gè)模塊子功能編程，然后再根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行組合排序，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)程序的編寫(xiě)。5.2主程序模塊主程序所實(shí)現(xiàn)的功能主要是濃度的檢測(cè)與顯示，時(shí)間調(diào)整與顯示，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。功能子函數(shù)的調(diào)

32、用。5.3 數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊在本系統(tǒng)中的作用是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)不能夠處理模擬信號(hào)，只能夠處理數(shù)字信號(hào)。數(shù)模芯片的連接方式為：數(shù)據(jù)CS口，連接STC89C52單片機(jī)的P3.1口，CLK連接單片機(jī)P3.2，D1和DO接P3.3口。5.4按鍵輸入模塊按鍵是通過(guò)與單片機(jī)的串行通信，對(duì)其整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)控制與操作，將要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到液晶顯示器上進(jìn)行顯示。按鍵總共有四個(gè)按鍵，分別是上、下、確定，取消，并分別接單片機(jī)的P1.0口, P1.1口, P1.2口, P1.3口進(jìn)行操作。5.5時(shí)鐘模塊DS1302時(shí)鐘模塊用來(lái)設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)部的時(shí)間和顯示屏顯示時(shí)間。時(shí)鐘芯片的RST接P3.5，

33、SCLK接P3.6，I/O口接P3.7,本系統(tǒng)采用的是串行通信的接口方式，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的控制與變化進(jìn)行數(shù)據(jù)的改變和控制。在控制指令字輸入之后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫(xiě)入DS1302,數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開(kāi)始。DS1302一共有12個(gè)寄存器，其中7個(gè)寄存器是與日歷、時(shí)鐘有關(guān)連的。5.6液晶顯示輸出模塊液晶顯示輸出模塊采用直接訪問(wèn)的方式，控制整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示，將檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果以漢字或者數(shù)字的方式顯示在液晶顯示器上，讓人眼能夠直觀的看到。6系統(tǒng)調(diào)試在前面的系統(tǒng)中，完成了基于單片機(jī)智能酒精濃度測(cè)試儀硬件與軟件的設(shè)計(jì)，但只是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前半段，如果想讓系統(tǒng)能夠真正的運(yùn)行起來(lái)并且做

34、到自己所設(shè)想的功能，還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行最后調(diào)試。系統(tǒng)的調(diào)試也分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩種。6.1系統(tǒng)硬件調(diào)試元器件的焊接在焊接元器件之前首先要對(duì)電路板進(jìn)行認(rèn)真檢查，主要是檢查電路有無(wú)斷路情況出現(xiàn)，此步驟可用萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)。這是在焊接之前必須要做的一項(xiàng)重要檢查，只有這一步完全沒(méi)有問(wèn)題，才可以進(jìn)行下一步的焊接工作。在焊接過(guò)程中，我們首先要將電路板對(duì)照設(shè)計(jì)圖，找清楚元器件正確的安裝位置，引腳的擺放，正負(fù)的擺放。這些都將會(huì)影響最終的成敗。在進(jìn)行焊接的時(shí)候，我們應(yīng)該用原理圖來(lái)對(duì)照電路板仔細(xì)檢查每一個(gè)元器件無(wú)誤，才可焊接，焊接完成后還要檢測(cè)元器件焊接是否正確，引腳是否正確，正負(fù)是否正確等等情況。要做到細(xì)心認(rèn)真，

35、不能有一絲錯(cuò)誤，否則會(huì)造成電路燒壞等不可挽回的錯(cuò)誤。電路檢測(cè)電路板在焊接完成之后，還需要檢查焊接情況，有沒(méi)有虛焊的情況，有沒(méi)有電路短路，斷路的情況，在檢查所有地方都沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，才可以開(kāi)始上電檢查測(cè)試。上電檢查是系統(tǒng)調(diào)試中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，上電檢測(cè)也是需要進(jìn)行分模塊的檢測(cè)。首先檢測(cè)的是電路的電源部分，通過(guò)給系統(tǒng)上電，然后檢測(cè)各個(gè)端口有無(wú)電壓，各個(gè)器件是否正常，并且要注意的是器件是否出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，當(dāng)電路短路時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的元器件過(guò)熱現(xiàn)象。當(dāng)所有情況都正常時(shí)，才可以確定電源部分正常，才可進(jìn)行下一步的調(diào)試檢測(cè)。因?yàn)樵趩纹瑱C(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的所使用的元器件都比較小，硬件相比較來(lái)說(shuō)是稍微復(fù)雜些，電路板在進(jìn)行裝配和

36、焊接的過(guò)程中，也許會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題從而導(dǎo)致不能正常工作的現(xiàn)象。所以為了能夠更方便更準(zhǔn)確的進(jìn)行調(diào)試，同樣也將采用劃分模塊式的方法來(lái)進(jìn)行調(diào)試的。注意：在通電前，一定要確保電路電源的電壓幅值和極性的正確性，因?yàn)槿绻坏┏霈F(xiàn)錯(cuò)誤就會(huì)很容易的造成芯片的燒壞。在加電之后也要檢查所有的插件上引腳的電位。6.2系統(tǒng)軟件調(diào)試硬件調(diào)試完成之后，就要進(jìn)行軟件調(diào)試。系統(tǒng)在進(jìn)行軟件調(diào)試的時(shí)候同樣也要把整個(gè)系統(tǒng)重新劃分進(jìn)行分模塊式檢測(cè)調(diào)試，只有把各個(gè)功能分開(kāi)，才不會(huì)容易出現(xiàn)混亂的情況，這樣才夠使進(jìn)程和功能可以清楚明白的顯示出來(lái)。具體可分為四步驟：第一步：調(diào)試顯示屏。在LCD1602顯示屏進(jìn)行通電以后，首先要檢查顯示屏是否正

37、常。第二步：調(diào)試存儲(chǔ)模塊。檢查存儲(chǔ)模塊能否讀寫(xiě)信息。存入是否正常。第三步：?jiǎn)纹瑱C(jī)和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。檢測(cè)單片機(jī)是否正常，數(shù)模轉(zhuǎn)換是否成功?？梢阅M一個(gè)電壓進(jìn)行檢測(cè)，若LCD1602顯示屏能將記錄的數(shù)據(jù)正常的顯示，則表示調(diào)試成功。第四步：傳感模塊。檢測(cè)傳感模塊是否正常，首先輸入一個(gè)9V電壓再輸入一個(gè)5V電壓，傳感器能通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換，在LCD1602液晶顯示屏上能夠顯示正常的電壓，則證明調(diào)試成功，然后再進(jìn)行程序運(yùn)算，LCD顯示屏就會(huì)顯示酒精濃度的檢測(cè)數(shù)值。6.3系統(tǒng)整體調(diào)試軟件和硬件都調(diào)試成功后，才可以將程序燒入單片機(jī)中，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試，首先提供電源電壓，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠正常的工作，然后對(duì)傳感的最值進(jìn)行

38、調(diào)試。7結(jié)論如今，國(guó)家不斷發(fā)展，人們不斷進(jìn)步，私家車(chē)開(kāi)始逐漸進(jìn)入了我們的視野，成為了很多人出行必不可少的交通工具之一。然而，隨著駕駛車(chē)輛的不斷增加，引發(fā)的交通事故也在不斷增加，而其中一大部分是屬于酒后駕車(chē)所導(dǎo)致。設(shè)計(jì)出一種能夠滿(mǎn)足于日常的生活需求，并且能夠攜帶方便的酒精濃度檢測(cè)儀是具有很高的意義和市場(chǎng)。針對(duì)現(xiàn)如今人們所處的狀況與需求，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要追求體積小，質(zhì)量輕，便于攜帶，性?xún)r(jià)比高的基本原則。本系統(tǒng)成品的大概思想流程是：桌面主頁(yè)各個(gè)子目錄菜單顯示進(jìn)行按鍵操作設(shè)備進(jìn)入選擇菜單命令點(diǎn)擊確認(rèn)或者取消一一進(jìn)入菜單功能介紹點(diǎn)擊確認(rèn)或者取消實(shí)現(xiàn)菜單或預(yù)想的功能。由于時(shí)間過(guò)于倉(cāng)促，加上本人知識(shí)的局限，暫時(shí)只構(gòu)思了這一簡(jiǎn)單的功能予以實(shí)現(xiàn)，也許