酒精浓度检测仪设计().doc

摘要 目前全世界绝大多数国家都采用呼气酒精测试仪对驾驶人员进行现场检测，以确定被测量者体内酒精含量的多少，以确保驾驶员的生命财产安全。酒精浓度监测仪是一种以气敏传感器和单片机为主，监测空气酒精浓度，并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。其可监测出空气环境中酒精浓度值，并根据不同的环境设定不同的阈值，对超过的阈值进行声光报警来提示危害。 此外，空气酒精浓度监测仪还能监测某一特定环境的酒精浓度如酒精生产车间可避免发生起火、爆炸及工业场地酒精中毒等恶性事故，确保环境安全。 关键词：AT89C52单片机；酒精浓度监测仪；A/D转换；声光报警  目录 摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1 绪论 4 2 单片机最小系统介绍 5 2.1 AT89C52简介 5 2.2 复位电路介绍 6 2.3 晶振电路介绍 7 3 信号采集和AD转换过程的软硬件设计 8 3.1 酒精浓度传感器模块简介 8 3.2 AD转换软硬件件设计 9 3.2.1 ADC0804简介 9 3.2.2 本设计中ADC0804外围硬件连接 10 3.2.3 本设计中AD转换软件实现 11 4显示模块软硬件设计 13 4.1 LCD1602简介 13 4.2 本设计中LCD1602的硬件连接介绍 13 4.3 本设计中LCD1602的软件设计 14 4.3.1 本设计的液晶写命令子函数和写数据子函数程序分析 14 4.3.2 本设计中用到的液晶指令介绍 15 4.3.3 本设计中的字符串显示和数据实时更新的实现方法 16 5 其它外围设备软硬件设计 18 5.1 报警电路软硬设计 18 5.1.1 硬件部分设计 18 5.1.2 软件部分设计 18 5.2 待机指示灯软硬件设计 19 5.2.1 硬件部分设计 19 5.2.2 软件部分设计 19 5.3 按键软硬件设计 20 5.3.1 硬件部分设计 20 5.3.2 软件部分设计 20 5.4 电源电路 21 6．系统总体设计 22 6.1 硬件总体框图 22 6.2 程序流程图 23 6.3 硬件调试 24 6.4 软件调试 24 6.4.1 标志数的应用 24 6.4.2 按键的消抖与松手检测的程序实现 25 6.4.3 定时器与定时器中断 26 结束语 28 致谢 29 参考文献 30 附录一 硬件设计原理图 31 附录二 程序 32 1 绪论 近年来，我国越来越多的人有了自己的私家车，而酒后驾车造成的交通事故也频繁发生。为此，我国将酒驾列入刑法范围内，所以需要设计一智能仪器能够检测驾驶员体内酒精含量。本课程设计研究的是一种以气敏传感器和单片机A/D转换器为主，检测驾驶员呼出气体的酒精浓度，并具有声光报警功能的空气酒精浓度监测仪。其可检测出空气环境中酒精浓度值，并可根据不同的环境设定不同的阈值，对超过的阈值进行声光报警来提示危害。 本课题分为两部分：硬件设计部分和软件设计部分。硬件部分为利用气敏传感器测量空气中酒精浓度，并转换为电压信号，经A/D转换器转换成数字信号后传给单片机系统，由单片机及其相应外围电路进行信号的处理，显示酒精浓度值以及超阈值声光报警。程序采用模块化设计思想，各个子程序的功能相对独立，便于调试和修改。而硬件电路又大体可分为单片机小系统电路、A/D转换电路、声光报警电路、LED显示电路，按键电路，各部分电路的设计及原理将会在硬件电路设计部分详细介绍。 2 单片机最小系统介绍 2.1 AT89C52简介 本设计以AT89C52单片机为控制核心。单片机也就是MCU，即微控制单元，大学阶段51型和52型是同学最常使用的，用于课程设计或毕业设计的为控制单元。52型是在51型的基础上发展而来的，它兼容51指令系统，其功能更为强大，ROM和RAM存储空间也比51型更大。AT89C52是52型中最普遍的一种。它除了具备一般52型的优点以外，还具有程序无法解密，价格低，功耗低,运算高速，高可靠强性，抗静电和抗干扰能力强,功能强大等突出优点。 AT89C52具有以下标准功能：8K字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，3个16位定时器/计数器，一个响亮2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89C52可降至0HZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。AT89C52单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且廉价的方案。故此选用AT89C52单片 图2.1 AT89C52单片机各引脚图 2.2 复位电路介